მთავარი განსხვავება ერთეულსა და სამეულ მდგომარეობას შორის არის ის, რომ ერთეული მდგომარეობა აჩვენებს მხოლოდ ერთ სპექტრულ ხაზს, ხოლო სამმაგი მდგომარეობა აჩვენებს სპექტრული ხაზების სამჯერ გაყოფას.
ტერმინები ერთეული და სამეული მდგომარეობები განიხილება კვანტურ მექანიკაში. ჩვენ შეგვიძლია აღვწეროთ ეს ტერმინები სისტემის სპინის, ანუ ატომის მიმართ. კვანტურ მექანიკაში სპინი არ არის მექანიკური ბრუნვა. ეს არის კონცეფცია, რომელიც ახასიათებს ნაწილაკების კუთხურ იმპულსს.
რა არის სინგლეტ სახელმწიფო?
სინგლის მდგომარეობა ეხება სისტემას, რომელშიც ყველა ელექტრონი დაწყვილებულია. ამ ტიპის სისტემაში ნაწილაკების წმინდა კუთხური იმპულსი ნულის ტოლია.მაშასადამე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ საერთო სპინის კვანტური რიცხვი s არის ნული (s=0). გარდა ამისა, თუ ავიღებთ ამ სისტემის სპექტრს, ის აჩვენებს ერთ სპექტრულ ხაზს და, შესაბამისად, მიიღო სახელწოდება "ერთეული მდგომარეობა". უფრო მეტიც, თითქმის ყველა მოლეკულა, რომელიც ჩვენ ვიცით, არსებობს ერთიან მდგომარეობაში, მაგრამ მოლეკულური ჟანგბადი გამონაკლისია.
სურათი 1: ერთჯერადი, ორმაგი და სამეულის მდგომარეობების შედარება
მაგალითად, უმარტივესი შესაძლო შეკრული ნაწილაკების წყვილი, რომელსაც აქვს ერთეული მდგომარეობა, არის პოზიტრონიუმი, რომელსაც აქვს ელექტრონი და პოზიტრონი. ეს ორი ნაწილაკი შეკრულია მათი საპირისპირო ელექტრული მუხტით.უფრო მეტიც, სისტემის დაწყვილებულ ელექტრონებს, რომლებსაც აქვთ ერთიანი მდგომარეობა, აქვთ პარალელური სპინის ორიენტაცია.
რა არის სამმაგი მდგომარეობა?
სისტემის სამმაგი მდგომარეობა აღწერს, რომ სისტემას აქვს ორი დაუწყვილებელი ელექტრონი. ამ ტიპის სისტემაში ნაწილაკების წმინდა კუთხური იმპულსი არის 1. შესაბამისად, სპინის კვანტური რიცხვი არის 1. უფრო მეტიც, ეს იძლევა კუთხური იმპულსის სამ მნიშვნელობას -1, 0 და +1. მაშასადამე, სპექტრული ხაზები, რომლებსაც ჩვენ ვიღებთ ამ ტიპის სისტემისთვის, იყოფა სამ ხაზად და, ამრიგად, მიიღო სახელი სამმაგი მდგომარეობა.
ნაჩვენებია მოლეკულური ჟანგბადის, O2, მოლეკულური ორბიტალების სამი ელექტრონული კონფიგურაცია. მარცხნიდან მარჯვნივ დიაგრამები არის: 1Δg ერთჯერადი ჟანგბადი (პირველი აღგზნებული მდგომარეობა), 1Σ+ გ ერთჯერადი ჟანგბადი (მეორე აღგზნებული მდგომარეობა) და 3Σ− გ სამმაგი ჟანგბადი (ძირითადი მდგომარეობა).
გარდა ამისა, სამმაგი მდგომარეობის საუკეთესო მაგალითია მოლეკულური ჟანგბადი. ოთახის ტემპერატურაზე, ეს მოლეკულური ჟანგბადი იძლევა სამჯერ გაყოფას სპექტრულ ხაზებში.
რა განსხვავებაა ერთსა და სამეულს შორის?
სინგლის მდგომარეობა ეხება სისტემას, რომელშიც ყველა ელექტრონი დაწყვილებულია. მაშინ როდესაც, სისტემის სამმაგი მდგომარეობა აღწერს, რომ სისტემას აქვს ორი დაუწყვილებელი ელექტრონი. მთავარი განსხვავება ერთეულსა და სამეულს შორის არის ის, რომ სინგლის მდგომარეობა აჩვენებს მხოლოდ ერთ სპექტრულ ხაზს, ხოლო სამმაგი მდგომარეობა აჩვენებს სპექტრული ხაზების სამჯერ გაყოფას.
უფრო მეტიც, კიდევ ერთი განსხვავება ერთეულსა და სამეულ მდგომარეობას შორის არის ის, რომ სინგლის მდგომარეობის სპინის კვანტური რიცხვია s=0, ხოლო სამმაგი მდგომარეობისთვის არის s=1. გარდა ამისა, თითქმის ყველა მოლეკულა, რომელიც ჩვენ ვიცით, არსებობს ერთიან მდგომარეობაში, გარდა მოლეკულური ჟანგბადისა. მაშინ როცა მოლეკულური ჟანგბადი გვხვდება სამმაგი მდგომარეობაში.
ქვემოთ ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას ერთეულსა და სამეულს შორის.
რეზიუმე – სინგლი vs სამეული მდგომარეობა
შეგვიძლია განვიხილოთ ტერმინები ერთეული მდგომარეობა და სამეული მდგომარეობა, როგორც ფაქტები მცირე სისტემების შესახებ, როგორიცაა ატომები. მთავარი განსხვავება ერთეულსა და სამეულს შორის არის ის, რომ სინგლის მდგომარეობა აჩვენებს მხოლოდ ერთ სპექტრულ ხაზს, ხოლო სამმაგი მდგომარეობა აჩვენებს სპექტრული ხაზების სამჯერ გაყოფას.
