2016-04-20
org.kosen.entty.User@365a518d
김종수(kjskumal)
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양자역학적으로 들뜬 상태 중에 triplet 이 더 안정해서 75%비율로 존재한다고 하는데 (나머지 25%는 singlet) 이때 a와 b가 뭔지는 잘 모르겟지만 양자역학적으로 singlet은 ab+ba 상태 하나 triplet은 aa, bb, ab-ba 세가지 상태가 있다고 들었습니다. a와 b가 뭔지에 대한 설명과 ab+ba랑 ab-ba는 무엇인지 설명 부탁드립니다.
- singlet
- triplet
- quantum mechanics
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답변 4
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답변
박영환님의 답변
2016-04-20- 2
참고하실 그림을 링크합니다.
a, b는 그리스문자를 사용하는 것이 보통이지만, 이곳에서 특수문자 입력이 안되어 영문자를 사용합니다.
a는 spin-up 상태(↑), b는 spin-down 상태(↓)를 의미합니다.
그림에서 계수를 생략하면 singlet은 ab-ba 상태, triplet은 aa, bb, ab+ba 세가지 상태가 존재합니다.
(질문 내용과는 부호가 다릅니다)
https://inspirehep.net/record/1392518/files/SingletTriplet.png -
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오현철님의 답변
2016-04-26- 2
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오현철님의 답변
2016-04-26- 2
참고하세요~ -
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이응신님의 답변
2016-04-27- 2
단원자에서 존재하는 전자가 수소나 수소유사원자(전자를 잃어 전자가 하나가 있는 이온)에서는 전가 여기상태에서 바닥상태나 다른 상태로 전이할 때 스펙트럼의 선으로 나타납니다. 그러나 단원자가 전자가 두개 이상 있을 때 스펙트럼을 보면 전자들의 스핀 상태에 따라서도 스펙트럼의 가는 선들이 나타나는 걸로 보아 전자들의 스핀상태도 스펙트럼의 선에 영향을 준다고 볼 수 있습니다. (헬륨 경우와 같이)분자를 구성할 때 최외각 전자들이 결합하는 경우 (예를 들어, 공유결합) 전자들의 스핀상태에 따라 분자를 구성하는 전자들의 조합이 다양하게 나올 수 있습니다. a와 b (보통 양자역학에서 그리스 문자의 알파, 베타)를 전자의 스핀-업과 스핀-다운을 나타내는 함수라고 합니다. 분자를 구성하는 원자의 최외각 전자가 스핀-업인지 스핀-다운인지는 구분하기 힘들고 분자로 결합해서 나오는 스펙트럼의 선을 보고 함수를 추측할 뿐입니다.공유결합을 하는 분자의 최외각 전자 2 개가 스핀-업(a) 상태로 결합된 경우에 나타나는 스펙트럼의 선과 스핀-다운(b) 상태로 결합할 때 나타나는 스펙트럼 선은 쉽게 구분이 됩니다. 이때 결합하여 나타나는 스핀함수를 aa, bb라고 합니다. 그러나 원자 1과 원자 2가 스핀-업(a)과 스핀-다운(b)로 결합할 때는 스펙트럼 상에서 1번 원자가 a인지 2번 원자가 a인지 구분이 전혀 되지 않습니다. 따라서 스핀-업(a)과 스핀-다운(b)는 적당한 비율로 섞여있다고 가정해야 합니다. 따라서 ab와 ba가 동시에 적당한 비율로 섞여있다고 보니까 두 개의 조합을 해주어야 합니다. ab+ba, 또는 ab-ba라는 두 가지 경우가 발생합니다.ab+ba와 ab-ba의 차이는 부호에서 결정이 되는데 1번 원자와 2번 원자를 바꾸었을 때 스핀 함수의 부호가 바뀌지 않으면 +로 스핀함수의 부호가 바뀌면 -로 나타냅니다. (양자역학에서 대칭함수, 반대칭함수라고 하는데 쉽게 생각해서 분포함수가 사인함수라면 0을 중심으로 부호가 바뀌고 (-90 ~ +90도 사이), 코사인 함수라면 0을 중심으로 좌우의 부호가 바뀌지 않는 함수)따라서 원자들이 결합하여 분자를 형성할 때 두 개의 전자를 공유하는 경우 전자들의 상태에 따라 aa, ab+ba, aa라는 3개의 상태(스핀양자수 1)와 ab-ba라는 하나의 경우(스핀양자수 0)가 존재합니다. 트리플릿, 싱글릿 등으로 부르는데 자세한 사항은 양자역학이나 양자화학의 화학결합에 따른 스펙트럼 분석을 참고하면 됩니다.