Estado Doublet - Doublet state

Exemplos de átomos em estados singleto , dupleto e tripleto .

Na mecânica quântica , um dupleto é um estado quântico composto de um sistema com um spin efetivo de 1/2, de modo que há dois valores permitidos para o componente de spin, -1/2 e +1/2. Os sistemas quânticos com dois estados possíveis às vezes são chamados de sistemas de dois níveis . Essencialmente, todas as ocorrências de dupletos na natureza surgem da simetria rotacional ; o spin 1/2 está associado à representação fundamental do grupo de Lie SU (2) .

História e aplicações

O termo "dupleto" remonta ao século 19, quando se observou que certas linhas espectrais de um gás ionizado excitado se dividiam em duas sob a influência de um forte campo magnético , em um efeito conhecido como efeito Zeeman anômalo . Essas linhas espectrais foram observadas não apenas em laboratório, mas também em observações de espectroscopia astronômica , permitindo aos astrônomos deduzir a existência e medir a força dos campos magnéticos ao redor do sol, estrelas e galáxias. Por outro lado, foi a observação de dupletos na espectroscopia que permitiu aos físicos deduzir que o elétron tinha um spin e que, além disso, a magnitude do spin tinha que ser 1/2. Veja a seção de história do artigo sobre spin (física) para maiores detalhes.

Doublets continuam a desempenhar um papel importante na física. Por exemplo, a tecnologia de imagem de ressonância magnética em saúde é baseada na ressonância magnética nuclear . Nesta tecnologia, um dupleto espectroscópico ocorre em um núcleo atômico de spin 1/2 , cuja divisão do dupleto está na faixa de radiofrequência. Ao aplicar um campo magnético e sintonizar cuidadosamente um transmissor de radiofrequência, os spins nucleares irão inverter e reemitir radiação, em um efeito conhecido como ciclo de Rabi . A força e a frequência das ondas de rádio emitidas permitem que a concentração de tais núcleos seja medida. Outra aplicação potencial é o uso de dupletos como camada emissora em diodos emissores de luz (LEDs). Esses materiais têm a vantagem de ter 100% de eficiência quântica teórica com base em estatísticas de spin, enquanto os sistemas singlete e tripleto têm eficiências significativamente mais baixas ou contam com metais nobres como Pt e Ir para emitir luz.

Veja também

Referências