Войти
Примеры атомов в синглете, дублет и триплет состояния. В квантовой механике дублет представляет собой смешанное квантовое состояние системы со спином , равным 1/2, таким образом, что есть два разрешенных значения компонента спина, -1/2 и +1/2. Квантовые системы с двумя возможными состояниями иногда называют двухуровневыми системами. По существу, все случаи появления дублетов в природе возникают из вращательной симметрии ; спин 1/2 связан с фундаментальным представлением группы Ли SU (2), группы, которая определяет вращательную симметрию в трехмерное пространство.
Термин «дублет» восходит к XIX веку, когда было обнаружено, что определенные спектральные линии ионизированного возбужденного газа расщепляются на два под действием сильного магнитного поля в результате эффекта, известного как аномальный эффект Зеемана. Такие спектральные линии наблюдались не только в лаборатории, но и в астрономических спектроскопических наблюдениях, что позволило астрономам сделать вывод о существовании и измерить силу магнитных полей вокруг Солнца, звезд и галактик. И наоборот, именно наблюдение дублетов в спектроскопии позволило физикам сделать вывод, что электрон имеет спин, и что, кроме того, величина спина должна быть 1/2. См. Раздел истории статьи о спине (физика) для более подробной информации.
Дублеты продолжают играть важную роль в физике. Например, медицинская технология магнитно-резонансной томографии основана на ядерном магнитном резонансе. В этой технологии спектроскопический дублет возникает в атомном ядре со спином 1/2 , расщепление которого находится в радиочастотном диапазоне. При приложении как магнитного поля, так и тщательной настройки радиочастотного передатчика ядерные спины перевернутся и переизлучат излучение в результате, известного как цикл Раби. Сила и частота излучаемых радиоволн позволяют измерить концентрацию таких ядер. Еще одно возможное применение - использование дублетов в качестве излучающего слоя в светодиодах (СИД). Эти материалы обладают преимуществом 100% теоретической квантовой эффективности, основанной на спиновой статистике, тогда как синглетные системы и триплетные системы имеют значительно меньшую эффективность или полагаются на благородные металлы, такие как Pt и Ir, для излучения света.
