Singlet tilstand
Begrepet singlet (også kalt singlet) har en litt annen betydning i fysikk enn i kjemi .
Innen fysikk
I teoretisk fysikk refererer begrepet singlett vanligvis til en endimensjonal representasjon. For eksempel:
- En partikkel der spinnet (korrekt skrevet på engelsk: spin) har forsvunnet.
- To eller flere partikler som er i bundne tilstander slik at den totale summen av vinkelmomentet til den totale tilstanden er null.
Singlet-tilstander vises ofte i atomfysikk som en av måtene spinnene til to partikler med ikke-null-spinn kan kombineres (ved å subtrahere se ligningen i Dirac-notasjonen i denne delen), den andre er tripletttilstanden (ved å legge til angir i Dirac-notasjon).
For eksempel kan et enkelt elektron ha en spinnprojeksjon lik (+½) eller (-½), det vil si at dets oppførsel kan betraktes som en dubletttilstand , det vil si som den grunnleggende representasjonen av Lie-gruppen SU(2) ) . Produktet av to dublettrepresentasjoner når de kombineres kan dekomponeres som summen av representasjonene (tripletten) og den trivielle representasjonen som subtraksjonen, se ligningen i denne delen (singletten).
Mer prosaisk kan spinnene til et elektronpar kombineres for å danne en total spin 1-tilstand (legg til: triplett) eller en spinn 0-tilstand (trekk fra: singlett).
Singlet-tilstanden (oversatt, singlett i kvantemekanikk) dannet av et par partikler har mange spesielle egenskaper, og spiller en grunnleggende rolle i EPR-paradokset og i kvantesammenfiltring .
I Dirac-notasjon er EPR-bindende tilstand vanligvis representert som:
Innen kjemi
I kvantekjemi sies det vanligvis at et atom eller molekyl er i "singlet elektronspinntilstand" hvis alle spinnene til alle elektronene er sammenkoblet. Det vil si hvis summen av elektroniske spinn er null.
Begrepet singlet kan brukes:
- Til elektronets spinn (studert ved elektronparamagnetisk resonans , eller EPR)
- Til kjernefysisk spinn (studert ved kjernemagnetisk resonans eller NMR).
Disse spektroskopiske teknikkene brukes til å utlede og forstå den indre strukturen til kjemiske arter. Systemer som har en singletttilstand (nullspinn) enten det er kjernefysisk eller elektronisk, reagerer ikke på resonansteknikkene som er ansvarlige for å analysere dem.
For eksempel har organiske molekyler som ikke er radikaler et elektronisk spinn S = 0 og reagerer derfor ikke på RPE.
Tilsvarende har noen isotoper som karbon-12 kjernespinn I = 0 og reagerer dermed ikke på NMR.