حالة ثلاثية

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

حالة ثلاثية في ميكانيكا الكم (بالإنجليزية: triplet state) يمكن أن توجد في نظام جسيمات يكون محصلة عزمهم المغزلي مساويا 1 ، بحيث تصبح للنظام ثلاثة إمكانيات لمركبات العزم المغزلي : −1 و 0 و +1.[1]

هذا العزم المغزلي Spin من وجهة نظر ميكانيكا الكم ليس عملية دوران للجسيم أو الجسيمات وإنما هو صفة للجسيم تعبر عن عزمه الدوراني . وهي خاصية هامة لأنظمة جسيمات تبلغ مقاييسها مقاييس الذرة أو أقل ، مثل : الذرات و البروتونات أو الإلكترونات.

معظم الجزيئات التي نقابلها في حياتنا اليومية توجد فيما يسمى " حالة منفردة " , إلا أن جزيء الأكسجين له صفة مخالفة لذلك. يوجد جزيء الأكسجين O2 في حالة ثلاثية ، وهو لا يستطيع الدخول في تفاعل كيميائي إلا عنما يصبح في حالة منفرة . ويمكن توصيله إلى الحالة المنفردة عن طريق تنشيطه إما بتسليط ضوء عليه أو رفع درجة حرارته فهي تعمل على إثارته ويصبح مادة مؤكسدة تتفاعل كيميائيا.

جسيمان ذوي spin-1/2[عدل]

نظام من جسيمين لكل منهما العزم المغزلي spin-1/2 ، مثل ذرة الهيدروجين تتكون من البروتون وإلكترون وتوجد ذرته في حالتها الأرضية (حالة استقرار) ، ومع اعتبار اتجاه اختياري فإما أن يكون العزم المغزلي متجها إلى أعلى أو إلى أسفل ؛ وبناءا على هذا فإن نظام ذرة الهيدروجين يمكن ان تتخذ أربعة حالات أساسية ، كالآتي:

ويمثل اتجاه الغزم المغزلي لكل جسيم (البروتون والإلكترون) بسهم ، وارتباطهما ببعضهما البعض يعطي أربعة حالات ممكنة لمحصلة العزم المغزلي للجسيمين.

وتعبر ميكانيكا الكم رياضيا عن تلك الأربعة حالات كالآتي:

حيث تكون هناك حالة يتوازى العزم المغزلي للجسيمين إلى أعلى (وبقيمة 1)

وحالة يتوازى العزم المغزلي للحسيمين إلى أسفل (وبقيمة -1)

وحالتان يتضاد فيهما اتجاهي العزم المغزلي للجسيمين (وتكون قيمتهما 0)

وطبقا لميكانيكا الكم فهي تفرق بين الأربعة حالات ، وتصنفهم بحالة الثلاثية Triplet والحالة المنفردة Singlet ، كالآتي :

حيث الحالة المنفردة singlet state تكون لها محصلة العزم المغزلي مساوية 0 .

اقرأ أيضا[عدل]

مراجع[عدل]

  1. ^ Borden, Weston Thatcher; Hoffmann, Roald; Stuyver, Thijs; Chen, Bo (2017). "Dioxygen: What Makes This Triplet Diradical Kinetically Persistent?". JACS. 139: 9010–9018. doi:10.1021/jacs.7b04232. مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)