ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสถานะ singlet และ triplet คือสถานะ singlet แสดงเส้นสเปกตรัมเพียงเส้นเดียว ในขณะที่สถานะ triplet แสดงการแยกเส้นสเปกตรัมเป็นสามเท่า
เงื่อนไข singlet และ triplet States ถูกกล่าวถึงภายใต้กลศาสตร์ควอนตัม เราสามารถอธิบายคำศัพท์เหล่านี้เกี่ยวกับการหมุนของระบบ เช่น อะตอม ในกลศาสตร์ควอนตัม สปินไม่ใช่การหมุนทางกล เป็นแนวคิดที่แสดงถึงโมเมนตัมเชิงมุมของอนุภาค
สถานะเสื้อกล้ามคืออะไร
สถานะเสื้อกล้ามหมายถึงระบบที่มีการจับคู่อิเล็กตรอนทั้งหมด โมเมนตัมเชิงมุมสุทธิของอนุภาคในระบบประเภทนี้เป็นศูนย์ดังนั้น เราสามารถพูดได้ว่าจำนวนควอนตัมสปินโดยรวม s เป็นศูนย์ (s=0) นอกจากนี้ หากเราใช้สเปกตรัมของระบบนี้ มันจะแสดงเส้นสเปกตรัมหนึ่งเส้น ดังนั้นจึงได้ชื่อ "สถานะเดี่ยว" นอกจากนี้ โมเลกุลเกือบทั้งหมดที่เรารู้จักมีอยู่ในสถานะซิงเกิล แต่ยกเว้นอ็อกซิเจนระดับโมเลกุล
รูปที่ 1: เปรียบเทียบ Singlet, Doublet และ Triplet States
ตัวอย่างเช่น คู่อนุภาคที่ถูกผูกมัดที่ง่ายที่สุดที่มีสถานะเสื้อกล้ามคือโพซิตรอนซึ่งมีอิเล็กตรอนและโพซิตรอน อนุภาคทั้งสองนี้ถูกผูกไว้ด้วยประจุไฟฟ้าที่อยู่ตรงข้ามกันนอกจากนี้ อิเล็กตรอนคู่ของระบบที่มีสถานะ singlet มีทิศทางการหมุนแบบขนาน
สถานะ Triplet คืออะไร
สถานะแฝดสามของระบบอธิบายว่าระบบมีอิเล็กตรอนสองตัวที่ไม่มีการจับคู่ โมเมนตัมเชิงมุมสุทธิของอนุภาคในระบบประเภทนี้คือ 1 ดังนั้น หมายเลขสปินควอนตัมคือ 1 นอกจากนี้ ยังยอมให้ค่าโมเมนตัมเชิงมุมสามค่าเป็น -1, 0 และ +1 ดังนั้นเส้นสเปกตรัมที่เราได้รับสำหรับระบบประเภทนี้จึงแบ่งออกเป็นสามบรรทัดและได้ชื่อสถานะแฝด
แสดงเป็นโครงร่างอิเล็กทรอนิกส์สามแบบของออร์บิทัลโมเลกุลของออกซิเจนโมเลกุล O2 จากซ้ายไปขวา ไดอะแกรมมีไว้สำหรับ: 1Δg ออกซิเจน singlet (สถานะตื่นเต้นครั้งแรก), 1Σ+ g ออกซิเจน singlet (สถานะตื่นเต้นที่สอง) และ 3Σ− g triplet oxygen (สถานะพื้นดิน)
นอกจากนี้ ตัวอย่างที่ดีที่สุดของสถานะแฝดสามคืออ็อกซิเจนระดับโมเลกุล ที่อุณหภูมิห้อง โมเลกุลออกซิเจนนี้จะแยกออกเป็นสามเท่าในเส้นสเปกตรัม
ความแตกต่างระหว่าง Singlet และ Triplet State คืออะไร
สถานะเสื้อกล้ามหมายถึงระบบที่มีการจับคู่อิเล็กตรอนทั้งหมด ในขณะที่สถานะแฝดของระบบอธิบายว่าระบบมีอิเล็กตรอนสองตัวที่ไม่มีการจับคู่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสถานะ singlet และ triplet คือสถานะ singlet แสดงเส้นสเปกตรัมเพียงเส้นเดียวในขณะที่สถานะ triplet แสดงการแยกเส้นสเปกตรัมสามเท่า
นอกจากนี้ ความแตกต่างเพิ่มเติมระหว่างสถานะ singlet และ triplet คือจำนวนควอนตัมสปินของสถานะ singlet คือ s=0 ในขณะที่ s=1 สำหรับสถานะ triplet นอกจากนี้ โมเลกุลเกือบทั้งหมดที่เรารู้จักมีอยู่ในสถานะเสื้อกล้าม ยกเว้นโมเลกุลออกซิเจน ในขณะที่โมเลกุลออกซิเจนเกิดขึ้นที่สถานะแฝด
ด้านล่างกราฟิกข้อมูลสรุปความแตกต่างระหว่างสถานะเสื้อกล้ามและเสื้อสามตัว
สรุป – Singlet vs Triplet State
เราสามารถพูดถึงเงื่อนไข singlet state และ triplet state เป็นข้อเท็จจริงเกี่ยวกับระบบนาทีเช่นอะตอม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสถานะ singlet และ triplet คือสถานะ singlet แสดงเส้นสเปกตรัมเพียงเส้นเดียวในขณะที่สถานะ triplet แสดงการแยกเส้นสเปกตรัมสามเท่า
