Перайсці да зместу

Мультыплетнасць

З Вікіпедыі, свабоднай энцыклапедыі

У спектраскапіі і квантавай хіміі мультыплетнасць энергетычнага ўзроўню вызначаецца як 2S+1, дзе S — поўны спін.[1][2] Станы з мультыплетнасцю 1, 2, 3, 4, 5 адпаведна называюцца сінглетамі, дуплетамі, трыплетамі, квартэтамі і квінтэтамі.[2]

Мультыплетнасць часта роўная колькасці магчымых арыентацый поўнага спіна адносна поўнага арбітальнага моманту L і, як вынік, адносна колькасці блізкіх да выраджаных узроўняў, якія адрозніваюцца толькі ў энергіі спін-арбітальнага ўзаемадзеяння.

Напрыклад, асноўны стан атама вугляроду — гэта 3P. Верхні індэкс 3 (чытаецца як трыплет) паказвае, што мультыплетнасць 2S+1 = 3, адкуль вынікае, што S = 1. Гэты спін абумоўлены двума няспаранымі электронамі, як вынік правіла Хунда, якое спрыяе адзінаму запаўненню выраджаных арбіталяў. Трыплет складаецца з трох станаў з кампанентамі спіна +1, 0, −1 і кірунку поўнага арбітальнага моманту, які таксама роўны 1, як паказана літарай P. Поўны квантавы лік J можа змяняцца ад L+S = 2 да LS = 0 цэлымі крокамі, таму J = 2, 1 або 0.[1][2]

Тым не менш, роўнасць мультыплетнасці і колькасці арыентацый спіна выконваецца толькі тады, калі SL. Калі S > L, ёсць толькі 2L+1 магчымых арыентацый поўнага квантавага ліку, якія змяняюцца ад S+L да SL.[2] Асноўны стан атама азоту — 4S, для якога мультыплетнасць 2S+1 = 4 у стане квартэта. S = 3/2 з-за трох няспараных электронаў. Для S-стану L = 0, таму J можа быць роўнай толькі 3/2, і ёсць толькі адзін узровень, нягледзячы на тое, што мультыплетнасць роўная 4.

  1. а б Atkins & de Paula 2006, p. 353.
  2. а б в г Levine 1991, p. 308.
  • Atkins, Peter; de Paula, Julio (2006). Atkins' Physical Chemistry (8th ed.). United States: Oxford University Press. ISBN 0-7167-8759-8.
  • Levine, Ira N. (1991). Quantum Chemistry (4th ed.). United States: Prentice-Hall. ISBN 0-205-12770-3.