Magneto-optical rotation in molecules

A quantum-mechanical theory for the magneto-optica rotation in diamagnetic polyatomic molecules is formulated using the timedependent second-order perturbation theory. The treatment is not restricted to molecules having non-degenerate excited wave functions. The contributions of the induced magnetic moment and the perturbed Boltzmann factor are included. The results are compared with some of the former theories.

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Zusammenfassung Es wird eine quantenmechanische Theorie für die magneto-optische Drehung in diamagnetischen mehratomigen Molekülen unter Anwendung der zeitabhängigen Störungstheorie zweiter Ordnung formuliert. Die Behandlung ist nicht auf Moleküle mit nicht-entarteten angeregten Zuständen beschränkt. Die Beiträge des induzierten magnetischen Moments und des gestörten Boltzmann-Faktors sind eingeschlossen. Die Ergebnisse werden mit denen einiger früherer Theorien verglichen.

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Résumé La théorie des perturbations dépendantes du temps, limitée au second ordre, est utilisée pour formuler une théorie quantique de la polarisation rotatoire magnétique dans les molécules polyatomiques diamagnétiques. L'étude est étendue aux molécules ayant des fonctions d'onde excitées dégénérées. On tient compte de l'effet du moment magnétique induit et du facteur de Boltzmann perturbé. Les résultats sont comparés à ceux de certaines théories antérieures.

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The work reported in this paper has been supported in part by the King Gustaf VI Adolf's 70-Years Fund for Swedish Culture, the Knut and Alice Wallenberg's Foundation, and in part by the U.S. Public Health Service Research Grant under Contract CA 06850-01 with Uppsala University.

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On leave from: Department of Materials Science, The University of Electro-Communications, Chofu-shi, Tokyo, Japan.

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I should like to thank Professor P. O. Löwdin for valuable discussions. This paper is dedicated to Professor Masao Kotani on his sexagenary birthday.