Hvad er den samlede spin vinkelmoment i et system tre frie elektroner?

Forstå spin vinkelmoment

* Elektronspin: Hver elektron har en iboende egenskab kaldet spin, som er en type vinkelmoment. Denne spin er kvantiseret, hvilket betyder, at den kun kan påtage sig specifikke værdier. Spin -vinkelmomentumet for et enkelt elektron betegnes med kvantetalet "S", hvor S =1/2. Denne værdi måles i enheder af ħ (reduceret Planck -konstant).

* spin -mangfoldighed: Den samlede spin -vinkelmoment for et system med flere elektroner afhænger af, hvordan deres individuelle spins er på linje. Denne justering er beskrevet af spin -mangfoldigheden (2S + 1), hvor S er den samlede spin -vinkelmomentum.

mulige spin -tilstande for tre elektroner

* maksimal spin: Alle tre elektronspins kan justeres i samme retning. I dette tilfælde den samlede spin -vinkelmoment S =3/2. Dette giver en spin -mangfoldighed på (2 * 3/2 + 1) =4 (en kvartettilstand).

* mellemliggende spin: To elektronspins kan justeres i en retning, og den tredje elektronspin i den modsatte retning. I dette tilfælde s =1/2. Spin -mangfoldigheden er (2 * 1/2 + 1) =2 (en dublettilstand).

* Minimum spin: Alle tre elektronspins kan justeres i modsatte retninger. I dette tilfælde er S =0. Spin -mangfoldigheden (2 * 0 + 1) =1 (en singlet -tilstand).

Konklusion

Den samlede spin vinkelmoment for et system med tre frie elektroner kan være:

* s =3/2 (kvartettilstand)

* s =1/2 (Doublet State)

* s =0 (Singlet State)

Vigtig note: Den faktiske spin -tilstand af de tre elektroner afhænger af de specifikke interaktioner og energiniveauer i systemet.