الاختلاف الرئيسي بين الحالة المفردة والحالة الثلاثية هو أن حالة القميص تظهر خطًا طيفيًا واحدًا فقط بينما تُظهر الحالة الثلاثية تقسيمًا ثلاثيًا للخطوط الطيفية.
تمت مناقشة المصطلحات المفردة والحالات الثلاثية في إطار ميكانيكا الكم. يمكننا وصف هذه المصطلحات فيما يتعلق بتدوير النظام ، أي الذرة. في ميكانيكا الكم ، الدوران ليس دورانًا ميكانيكيًا. إنه مفهوم يميز الزخم الزاوي للجسيم.
ما هي ولاية Singlet؟
تشير الحالة المفردة إلى نظام يتم فيه إقران جميع الإلكترونات. صافي الزخم الزاوي للجسيمات في هذا النوع من النظام هو صفر.لذلك ، يمكننا القول أن العدد الكمي للدوران الكلي ، s هو صفر (s=0). علاوة على ذلك ، إذا أخذنا طيف هذا النظام ، فإنه يظهر خطًا طيفيًا واحدًا ، وبالتالي ، حصلنا على اسم "الحالة المفردة". علاوة على ذلك ، فإن جميع الجزيئات التي نعرفها تقريبًا موجودة في الحالة المفردة ، لكن الأكسجين الجزيئي استثناء.
الشكل 1: المقارنة بين الولايات المفردة والزوجية والحالات الثلاثية
كمثال ، أبسط زوج جسيم محتمل له حالة مفردة هو البوزيترونيوم ، الذي يحتوي على إلكترون وبوزيترون. يرتبط هذان الجسيمان بشحنتهما الكهربائية المعاكسة.علاوة على ذلك ، فإن الإلكترونات المقترنة لنظام له حالة القميص لها اتجاهات دوران متوازية.
ما هي الدولة الثلاثية؟
تصف الحالة الثلاثية للنظام أن النظام يحتوي على إلكترونين غير متزاوجين. صافي الزخم الزاوي للجسيمات في هذا النوع من النظام هو 1. لذلك ، فإن عدد الكم المغزلي هو 1. علاوة على ذلك ، هذا يسمح بثلاث قيم للزخم الزاوي مثل -1 و 0 و +1. ومن ثم ، فإن الخطوط الطيفية التي نحصل عليها لهذا النوع من النظام تنقسم إلى ثلاثة أسطر ، وبالتالي ، حصلنا على اسم الحالة الثلاثية.
تظهر ثلاثة تكوينات إلكترونية للمدارات الجزيئية للأكسجين الجزيئي ، O2. من اليسار إلى اليمين ، الرسوم البيانية هي لـ: 1 ميكروغرام من الأكسجين المفردة (الحالة المثارة الأولى) ، 1Σ + غرام أكسجين واحد (الحالة المثارة الثانية) ، و 3 جم أكسجين ثلاثي (الحالة الأرضية).
علاوة على ذلك ، فإن أفضل مثال على الحالة الثلاثية هو الأكسجين الجزيئي. في درجة حرارة الغرفة ، يعطي هذا الأكسجين الجزيئي انقسامًا ثلاثيًا في الخطوط الطيفية.
ما هو الفرق بين الدولة المفردة والحالة الثلاثية؟
تشير الحالة المفردة إلى نظام يتم فيه إقران جميع الإلكترونات. في حين أن الحالة الثلاثية للنظام تصف أن النظام يحتوي على إلكترونين غير متزاوجين. الفرق الرئيسي بين الحالة المفردة والحالة الثلاثية هو أن الحالة المفردة تظهر خطًا طيفيًا واحدًا فقط بينما تُظهر الحالة الثلاثية الانقسام الثلاثي للخطوط الطيفية.
علاوة على ذلك ، هناك اختلاف آخر بين الحالة المفردة والحالة الثلاثية وهو أن عدد الكم المغزلي لحالة المفرد هو s=0 بينما يكون s=1 للحالة الثلاثية. إلى جانب ذلك ، توجد جميع الجزيئات التي نعرفها تقريبًا في حالة مفردة باستثناء الأكسجين الجزيئي. حيث يحدث الأكسجين الجزيئي في حالة ثلاثية.
أدناه معلومات الرسم يلخص الفرق بين حالة القميص والحالة الثلاثية.
ملخص - Singlet vs Triplet State
يمكننا مناقشة المصطلحين الحالة المفردة والحالة الثلاثية كحقائق حول الأنظمة الدقيقة مثل الذرات. الفرق الرئيسي بين الحالة المفردة والحالة الثلاثية هو أن الحالة المفردة تظهر خطًا طيفيًا واحدًا فقط بينما تُظهر الحالة الثلاثية الانقسام الثلاثي للخطوط الطيفية.
