Sự khác biệt chính giữa trạng thái đơn và trạng thái ba là trạng thái đơn chỉ hiển thị một vạch phổ trong khi trạng thái ba cho thấy sự phân chia ba lần các vạch quang phổ.
Các thuật ngữ trạng thái đơn và trạng thái ba được thảo luận theo cơ học lượng tử. Chúng ta có thể mô tả những thuật ngữ này liên quan đến spin của hệ thống, tức là nguyên tử. Trong cơ học lượng tử, spin không phải là một chuyển động quay cơ học. Đây là một khái niệm đặc trưng cho mô men động lượng của một hạt.
Bang Singlet là gì?
Trạng thái đơn đề cập đến một hệ thống trong đó tất cả các electron được ghép nối. Mômen động lượng thực của các hạt trong loại hệ này bằng không. Do đó, chúng ta có thể nói rằng số lượng tử spin tổng thể, s bằng không (s=0). Hơn nữa, nếu chúng ta lấy phổ của hệ thống này, nó cho thấy một vạch quang phổ, và do đó, có tên là "trạng thái đơn". Hơn nữa, hầu như tất cả các phân tử mà chúng ta biết đều tồn tại ở trạng thái đơn lẻ, nhưng oxy phân tử là một ngoại lệ.
Hình 1: So sánh Singlet, Doublet và Triplet States
Ví dụ, cặp hạt liên kết đơn giản nhất có thể có trạng thái đơn là positronium, có một electron và positron. Hai hạt này được liên kết bởi điện tích trái dấu của chúng. Hơn nữa, các electron được ghép đôi của một hệ có trạng thái đơn có định hướng spin song song.
Trạng thái Bộ ba là gì?
Trạng thái ba của một hệ mô tả rằng hệ có hai electron chưa ghép đôi. Mômen động lượng thực của các hạt trong loại hệ này là 1. Do đó, số lượng tử spin là 1. Hơn nữa, điều này cho phép ba giá trị của mômen động lượng là -1, 0 và +1. Do đó, các vạch quang phổ mà chúng tôi thu được cho loại hệ thống này chia thành ba vạch, và do đó, có tên là trạng thái bộ ba.
Được hiển thị là ba cấu hình điện tử của các obitan phân tử của oxy phân tử, O2. Từ trái sang phải, các sơ đồ là: 1Δg oxy singlet (trạng thái kích thích thứ nhất), 1Σ + g oxy singlet (trạng thái kích thích thứ hai) và 3Σ− g oxy bộ ba (trạng thái cơ bản).
Hơn nữa, ví dụ tốt nhất về trạng thái ba là oxy phân tử. Ở nhiệt độ phòng, oxy phân tử này tạo ra sự phân tách gấp ba lần trong các vạch quang phổ.
Sự khác biệt giữa Singlet và Triplet State là gì?
Trạng thái đơn đề cập đến một hệ thống trong đó tất cả các electron được ghép nối. Trong khi đó, trạng thái bộ ba của một hệ thống mô tả rằng hệ thống có hai electron chưa ghép đôi. Sự khác biệt chính giữa trạng thái đơn và trạng thái ba là trạng thái đơn chỉ hiển thị một vạch quang phổ trong khi trạng thái bộ ba cho thấy sự phân chia thành ba lần của các vạch quang phổ.
Hơn nữa, một sự khác biệt nữa giữa trạng thái đơn và trạng thái bộ ba là số lượng tử spin của trạng thái đơn là s=0 trong khi nó là s=1 đối với trạng thái bộ ba. Bên cạnh đó, hầu hết tất cả các phân tử mà chúng ta biết đều tồn tại ở trạng thái đơn ngoại trừ phân tử oxy. Trong khi đó, oxy phân tử xảy ra ở trạng thái ba.
Hình ảnh thông tin dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa trạng thái đơn và trạng thái sinh ba.
Tóm tắt - Singlet vs Triplet State
Chúng ta có thể thảo luận về các thuật ngữ trạng thái đơn và trạng thái ba như các dữ kiện về các hệ phút như nguyên tử. Sự khác biệt chính giữa trạng thái đơn và trạng thái ba là trạng thái đơn chỉ hiển thị một vạch phổ trong khi trạng thái ba cho thấy sự phân chia ba lần của các vạch quang phổ.
