Почему у атомов (молекул) колебательный и вращательный спектры могут быть дискретными? Можно даже с математикой.

Question

Как так может быть что состояние вполне так не связанное с изотропностью и однородностью пространства, не равноправно относительно положения в нем?

Answer 1

Потому что энергия вращения квантуется. Не может быть любой. Математически - должна образоваться стоячая волна на орбитали. То есть, при обходе орбиталью окружности фаза должна отличаться на 2*pi*n - то есть, exp (') =exp (i) . Только такая функция удовлетворяет стационарное уравнение, значит, такая орбиталь сможет стабильно существовать.
єРЅРёРіРё/БСЭ/Молекулярные спектры/ - здесь подетальне, где-то на половие страницы можно начать чтение.
Что важно - из этой формулы, которая применима ко многим спектрам: E_n= (h/2) ** (v0/2) , спектра обязательно дискретен, но в большинстве наблюдаемых системах разница в энергии между уровнями настолько мала, что приборов часто не хватает увидеть эту разницу.
Последнего вопроса не понял. Так конечно быть может, но кажется, это не имет отношения к вопросу.

Answer 2

Не очень понял, при чем тут однородность и изотропность пространства? Если есть колебания или вращение, то уже есть выделенное направление. А дискретность спектра связана с дискретностью энергетических уровней в атомах и молекулах. Тут скоре нужно удивляться сплошному спектру теплового излучения. Но и этому есть объяснение (см, например статью "Сплошной спектр" в БСЭ) .