استكشف روعة حالة منفردة

الحالة المنفردة في ميكانيكا الكم هي حالة نظام جسيمات لهم عزم مغزلي

spin = 0, أي يكون للنظام قيمة واحدة لمحصلة العزم المغزلي ومساوية 0. ونتيجة لذلك نجد للحالة المفردة خط طيف واحد. )

هذا بعكس الحالة الثنائية وفيها يوجد في النظام (الذرة) الكترون واحد، عزمه المغزلي يساوي 1/2 (ليس له زميل في نفس مستوى الطاقة) فيؤدي ذلك إلى ظهور خطي طيف للنظام، ولهذا فهي تسمى الحالة المزدوجة. (لأن الإلكترون في الذرة قد يكون له عزم مغزلي إلى أعلى أو إلى أسفل.)

كما توجد حالة في نظام (ذرة) حالة ثلاثية؛ وفيها يكون في النظام اثنين من الإلكترونات وعزمهما المغزلي في نفس الاتجاه فيكون مقداره 1 (لأن 1/2+1/2 =1)، فيبدي النظام ثلاثة (انقسامات) لخط الطيف فيصبح ثلاثة خطوط.

في الفيزياء النظرية تعني «الحالة المنفردة» وصفا لجسيم له عزم مغزلي مساويا للصفر. ولكنها يمكن ان تعني أيضا أن مجموعة جسيمات تترابط مع بعضها البعض في نظام بحيث تكون محصلة عزومهم المغزلية مساوية للصفر. الحالة المنفردة وحالات أخرى نواجهها في الفيزياء الذرية والفيزياء النووية حيث نحاول تعيين محصلة العزوم المغزلية لمجموعة مترابطة من الجسيمات. وقد تكون الجسيمات إلكترونات أو بروتونات أو نيوترونات أو حتى ذرات مرتبطة في جزيء.

الإلكترون له عزم مغزلي spin 1/2, ونظرا لأن اتجاه عزمه المغزلي (اتجاه مغناطيسيته) يمكن ان يكون إلى أعلى أو إلى أسفل، فبالتالي نجد أن له حالة ثنائية doublet state . وطبقا لتمثيل زمرة لاي فتمثل تلك الحالة رياضيا بالرمز

(2)SU . العزم المغزلي للإلكترونات في الذرة تجعل خط الطيف المنبعث من الذرة منشقا إلى خطين، أحدهما ناشيء عن إلكترون ذو سبين +1/2 والآخر عن الإلكترون ذو سبين -1/2.