Ποια είναι η συνολική περιστροφή γωνιακή ορμή ενός συστήματος τρία ελεύθερα ηλεκτρόνια;
Κατανόηση της γωνιακής ορμής
* Electron Spin: Κάθε ηλεκτρόνιο έχει μια εγγενή ιδιότητα που ονομάζεται Spin, η οποία είναι ένας τύπος γωνιακής ορμής. Αυτή η περιστροφή είναι κβαντισμένη, που σημαίνει ότι μπορεί να πάρει μόνο συγκεκριμένες τιμές. Η γωνιακή ορμή περιστροφής ενός μόνο ηλεκτρονίου υποδηλώνεται από τον κβαντικό αριθμό "S", όπου S =1/2. Αυτή η τιμή μετράται σε μονάδες ħ (μειωμένη σταθερά Planck).
* Πολλαπλότητα περιστροφής: Η συνολική γωνιακή ορμή περιστροφής ενός συστήματος πολλαπλών ηλεκτρονίων εξαρτάται από το πώς ευθυγραμμίζονται οι μεμονωμένες περιστροφές τους. Αυτή η ευθυγράμμιση περιγράφεται από την πολλαπλότητα περιστροφής (2s + 1), όπου το S είναι η συνολική γωνιακή ορμή περιστροφής.
Πιθανές καταστάσεις περιστροφής για τρία ηλεκτρόνια
* Μέγιστη περιστροφή: Και οι τρεις περιστροφές ηλεκτρονίων μπορούν να ευθυγραμμιστούν προς την ίδια κατεύθυνση. Σε αυτή την περίπτωση, η συνολική περιστροφή γωνιακή ορμή S =3/2. Αυτό δίνει μια πολλαπλότητα περιστροφής (2 * 3/2 + 1) =4 (κατάσταση κουαρτέτου).
* Ενδιάμεση περιστροφή: Δύο περιστροφές ηλεκτρονίων μπορούν να ευθυγραμμιστούν προς μία κατεύθυνση και η τρίτη περιστροφή ηλεκτρονίων προς την αντίθετη κατεύθυνση. Σε αυτή την περίπτωση, S =1/2. Η πολλαπλότητα περιστροφής είναι (2 * 1/2 + 1) =2 (μια διπλή κατάσταση).
* Ελάχιστη περιστροφή: Και οι τρεις περιστροφές ηλεκτρονίων μπορούν να ευθυγραμμιστούν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Σε αυτή την περίπτωση, S =0. Η πολλαπλότητα περιστροφής είναι (2 * 0 + 1) =1 (κατάσταση singlet).
Συμπέρασμα
Η συνολική γωνιακή δυναμική περιστροφής ενός συστήματος τριών ελεύθερων ηλεκτρονίων μπορεί να είναι:
* s =3/2 (Κρατική κατάσταση)
* s =1/2 (Doublet State)
* s =0 (Singlet State)
Σημαντική σημείωση: Η πραγματική κατάσταση περιστροφής των τριών ηλεκτρονίων θα εξαρτηθεί από τις συγκεκριμένες αλληλεπιδράσεις και τα επίπεδα ενέργειας μέσα στο σύστημα.
