Estat doblet

En física quàntica, un estat doblet és l'estat quàntic d'un sistema en un espin d'1/2, de tal forma que hi ha dos possibles valors permesos per a la component de moviment angular intrínsec -1/2 i +1/2. Els sistemes quàntics en dos possibles estats són també cridats a voltes sistemes biestables. Essencialment tots els casos d'estats doblets en la naturalea es deriven de la simetria rotacional; un espin d'1/2 es troba associat en la representació fonamental del grup de Lie SU(2), el grup que definix la simetria rotacional en espais de tres dimensions.

Història

El terme doblet data de el XIX, quan es va observar per primera volta que certes llínees espectrals produïdes per un gas ionizado en ser excitat podien ser separades en atres dos baix l'influència d'un camp magnètic de gran magnitut, propietat coneguda com efecte Zeeman. Tals llínees espectrals varen ser constatades no solament en el laboratori, sino també en observacions espectroscópicas astronòmiques, permetent als astrònoms primer deduir l'existència, i després medir, els poderosos camps magnètics que rodegen al sol, estreles i galàxies. Mentres que per un atre costat, va ser l'observació de doblets en espectroscòpia lo que va permetre als físics deduir que els electrons posseïen espin, i més tarde determinar que la magnitut d'este espin era 1/2.

Aplicacions

Els doblets continuen eixercitant un important paper en física i en atres ciències. Per eixemple, en la tecnologia de producció d'imàgens per resonància magnètica nuclear. En esta tècnica, s'aprofita l'existència de núcleus atòmics que posseïxen espin iguals a 1/2, estos núcleus poden ser separats en dos estats (poblacions) quàntics diferents per mig d'un potent camp magnètic. L'energia de separació entre l'estat de +1/2 i -1/2 d'estos núcleus es troba dins del ranc d'energies de les radiofrecuencias; per lo que aplicant tant un potent camp magnètic com una radiofrecuencia cuidadosadament sintonizada, els núcleus comencen a absorbir energia i a passar d'una població a una atra modificant el seu número d'espin, després, al reemitir radiació electromagnètica per un procés conegut com cicle de Rabí, s'aprofita la potència i freqüència de les ones de radi emeses per a medir la cantitat d'eixos núcleus que existixen per unitat de volum. Permetent per lo tant medir i graficar la densitat de diferents teixits.