Singlet ve triplet durum arasındaki temel fark, singlet durumunun yalnızca bir spektral çizgi göstermesi, triplet durumunun ise spektral çizgilerin üç kat bölünmesini göstermesidir.
Tekli ve üçlü hal terimleri kuantum mekaniği altında tartışılmaktadır. Bu terimleri sistemin spini yani atom ile ilgili olarak tanımlayabiliriz. Kuantum mekaniğinde spin mekanik bir rotasyon değildir. Bir parçacığın açısal momentumunu karakterize eden bir kavramdır.
Single State nedir?
Bir singlet durumu, tüm elektronların eşlendiği bir sistemi ifade eder. Bu tür bir sistemde parçacıkların net açısal momentumu sıfırdır. Bu nedenle, genel spin kuantum sayısı s'nin sıfır (s=0) olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıca, bu sistemin spektrumunu alırsak, tek bir spektral çizgi gösterir ve böylece “singlet state” adını alır. Üstelik bildiğimiz hemen hemen tüm moleküller singlet halde bulunur, ancak moleküler oksijen bir istisnadır.
Şekil 1: Singlet, Doublet ve Triplet Durumlarının Karşılaştırılması
Örnek olarak, tekli duruma sahip olası en basit bağlı parçacık çifti, bir elektron ve pozitron içeren pozitronyumdur. Bu iki parçacık zıt elektrik yükleriyle bağlıdır. Ayrıca, tekli duruma sahip bir sistemin eşleştirilmiş elektronları paralel dönüş yönelimlerine sahiptir.
Üçlü Durum nedir?
Bir sistemin üçlü durumu, sistemin iki eşleşmemiş elektrona sahip olduğunu açıklar. Bu tür bir sistemde parçacıkların net açısal momentumu 1'dir. Bu nedenle spin kuantum sayısı 1'dir. Ayrıca bu, açısal momentumun -1, 0 ve +1 olmak üzere üç değerine izin verir. Dolayısıyla bu tür bir sistem için elde ettiğimiz spektral çizgiler üç doğruya bölünerek üçlü durum adını almıştır.
Gösterilenler, moleküler oksijenin moleküler orbitallerinin, O2'nin üç elektronik konfigürasyonudur. Soldan sağa, diyagramlar şunlar içindir: 1Δg singlet oksijen (ilk uyarılmış durum), 1Σ+ g singlet oksijen (ikinci uyarılmış durum) ve 3Σ− g triplet oksijen (temel durum).
Ayrıca, üçlü duruma en iyi örnek moleküler oksijendir. Oda sıcaklığında, bu moleküler oksijen, spektral çizgilerde üç kat bölünme sağlar.
Singlet ve Triplet State Arasındaki Fark Nedir?
Bir singlet durumu, tüm elektronların eşlendiği bir sistemi ifade eder. Oysa bir sistemin üçlü durumu, sistemin iki eşleşmemiş elektrona sahip olduğunu açıklar. Singlet ve triplet durum arasındaki temel fark, singlet durumunun yalnızca bir spektral çizgi göstermesi, triplet durumunun ise spektral çizgilerin üçlü bölünmesini göstermesidir.
Ayrıca, singlet ve triplet durum arasındaki diğer bir fark, bir singlet durumunun spin kuantum sayısının s=0 iken bir triplet durum için s=1 olmasıdır. Ayrıca moleküler oksijen dışında bildiğimiz hemen hemen tüm moleküller singlet halde bulunur. Oysa moleküler oksijen üçlü halde meydana gelir.
Aşağıdaki bilgi grafiği, tekli ve üçlü durum arasındaki farkı özetler.
Özet – Singlet ve Triplet State
Tekli hal ve üçlü hal terimlerini atomlar gibi küçük sistemler hakkında gerçekler olarak tartışabiliriz. Singlet ve triplet durum arasındaki temel fark, singlet durumunun yalnızca bir spektral çizgi göstermesi, triplet durumunun ise spektral çizgilerin üçlü bölünmesini göstermesidir.
