Em relação ao spin, explique:
Qual o nome dado quando se tem elétrons com spins contrários?
Qual o nome dado quando se tem elétrons com spins contrários?
Passo 1
Beleza! O exercício pergunta: “Quando dois elétrons têm spins contrários, qual o nome dado a esse arranjo?”
Conteúdo: teoria de spins de elétrons e estados quânticos de spin.
O que vamos usar:
Conteúdo: teoria de spins de elétrons e estados quânticos de spin.
O que vamos usar:
- Noções de spin como momento angular intrínseco.
- Como combinar dois spins de ½ (elétrons) e identificar o nome do estado resultante.
Passo 2
Primeiro, lembra que cada elétron tem spin ½, então pode estar em “spin para cima” (+½) ou “spin para baixo” (–½).
Quando juntamos dois elétrons, precisamos combinar esses dois spins para ver o estado total do par. Isso faz parte da teoria quântica de acoplamento de momentos angulares.
Quando juntamos dois elétrons, precisamos combinar esses dois spins para ver o estado total do par. Isso faz parte da teoria quântica de acoplamento de momentos angulares.
Passo 3
Na combinação de dois spins
e
, os estados possíveis são:
- Total
(triplete), com três orientações possíveis ( ). - Total
(singlete), com apenas uma orientação ( ).
Passo 4
O estado de singlete ocorre justamente quando os elétrons têm spins opostos. Escrevemos esse estado em LaTeX como:
Aqui,
significa que o primeiro elétron está “para cima” e o segundo “para baixo”, e o sinal “–” garante que a função de onda seja antissimétrica, característica do estado singlete.
Passo 5
Resumo da teoria aplicada:
- Dois spins ½ podem formar singlete (
) ou triplete ( ). - Spins contrários (um +½ e um –½) entram no singlete, que tem energia e propriedades distintas (total de spin zero).
Resposta
Esse arranjo de elétrons com spins contrários recebe o nome de estado singlete (ou spin pareado antiparalelo).