Синглетті және үштік күйдің негізгі айырмашылығы мынада: синглет күйі тек бір спектрлік сызықты көрсетеді, ал үштік күй спектрлік сызықтардың үш есе бөлінуін көрсетеді.
Синглет және үштік күйлер терминдері кванттық механикада талқыланады. Біз бұл терминдерді жүйенің спиніне, яғни атомға қатысты сипаттай аламыз. Кванттық механикада спин механикалық айналу емес. Бұл бөлшектің бұрыштық импульсін сипаттайтын ұғым.
Singlet State дегеніміз не?
Синглет күйі барлық электрондар жұптастырылған жүйені білдіреді. Жүйенің бұл түріндегі бөлшектердің таза бұрыштық импульсі нөлге тең. Демек, жалпы спиндік кванттық сан, s нөл (s=0) деп айта аламыз. Сонымен қатар, егер бұл жүйенің спектрін алатын болсақ, ол бір спектрлік сызықты көрсетеді және осылайша «бірыңғай күй» атауын алды. Оның үстіне, біз білетін молекулалардың барлығы дерлік синглетті күйде болады, бірақ молекулалық оттегі ерекшелік болып табылады.
1-сурет: Синглетті, дублетті және үштік күйлерді салыстыру
Мысал ретінде, синглетті күйдегі ең қарапайым байланысқан бөлшектер жұбы – электрон мен позитроны бар позитроний. Бұл екі бөлшек қарама-қарсы электр зарядымен байланысқан. Сонымен қатар, синглетті күйге ие жүйенің жұпталған электрондары параллель спиндік бағдарларға ие.
Триплет күйі дегеніміз не?
Жүйенің үштік күйі жүйеде жұпталмаған екі электрон бар екенін сипаттайды. Жүйенің бұл түріндегі бөлшектердің таза бұрыштық импульсі 1-ге тең. Демек, спиндік кванттық саны 1. Сонымен қатар, бұл бұрыштық импульстің -1, 0 және +1 сияқты үш мәнін алуға мүмкіндік береді. Осылайша, жүйенің осы түрі үшін алынған спектрлік сызықтар үш сызыққа бөлінеді және осылайша үштік күй деген атау алды.
Молекулярлық оттегінің молекулалық орбитальдарының үш электрондық конфигурациясы көрсетілген, O2. Солдан оңға қарай диаграммалар мыналарға арналған: 1Δg синглет оттегі (бірінші қозған күй), 1Σ+ г синглет оттегі (екінші қозған күй) және 3Σ− g үштік оттегі (негізгі күй).
Сонымен қатар, үштік күйдің ең жақсы мысалы - молекулалық оттегі. Бөлме температурасында бұл молекулалық оттегі спектрлік сызықтарда үш есе бөліну береді.
Синглет және үштік күйдің айырмашылығы неде?
Синглет күйі барлық электрондар жұптастырылған жүйені білдіреді. Ал жүйенің үштік күйі жүйеде екі жұпталмаған электрон бар екенін сипаттайды. Синглетті және үштік күйдің негізгі айырмашылығы мынада: синглет күйі тек бір спектрлік сызықты көрсетеді, ал үштік күй спектрлік сызықтардың үш есе бөлінуін көрсетеді.
Сонымен қатар, синглетті және үштік күйдің тағы бір айырмашылығы - синглет күйінің спиндік кванттық саны s=0, ал триплет күйі үшін s=1. Сонымен қатар, біз білетін молекулалардың барлығы дерлік молекулалық оттегінен басқа синглет күйінде болады. Ал молекулалық оттегі триплет күйінде болады.
Төмендегі инфографта синглет және үштік күй арасындағы айырмашылық жинақталған.
Қорытынды – Singlet және Triplet State
Синглетті күй және үштік күй терминдерін атомдар сияқты минуттық жүйелер туралы фактілер ретінде талқылай аламыз. Синглет пен триплет күйінің негізгі айырмашылығы мынада: синглет күйі тек бір спектрлік сызықты көрсетеді, ал үштік күй спектрлік сызықтардың үш есе бөлінуін көрсетеді.
