حالة قاعية
من ويكيبيديا، الموسوعة encyclopedia
حالة قاعية أو الحالة الدنيا Ground state في ميكانيكا الكم هي أقل حالة للطاقة في نظام كمومي (مثل الذرة) تستقر فيه . وتسمى طاقة الحالة القاعية للنظام بأنها طاقة نقطة الصفر . وتختلف عنها حالة إثارة وهي أي حالة تكون فيها طاقة النظام أعلى من طاقة الحالة القاعية . وتسمى الحالة القاعية في نظرية المجال الكمومي حالة طاقة الفراغ . الحالة القاعية للإلكترون في الذرة هي مستوى أدنى طاقة له ground state ؛ يعود إليها دائما ويستقر فيه.
والحالة القاعية توجد في نظام عادة كحالة منفردة . ولكنه توجد أنظمة أيضا تتواجد فيها عدة من الحالات الأرضية ويسمى ذلك انفطار ، وهو انقسام أو تفرع للحالة الأرضية . وتوجد أنظمة تحوي انفطارا لحالة الطاقة القاعية. ومنها ذرة الهيدروجين . وتظهر تلك الحالات وهي تعني حالات الإلكترون الذي يدور حول النواة الذرية عند تسليط مجال مغناطيسي أو مجال كهربائي عليها .
وتظهر حالات أنفطار مستويات الطاقة للإلكترون بتسليط مجال مغناطيسي في تجارب تأثير زيمان ، وتظهر حالات الانفطار عند تسليط مجال كهربائي على المادة في تجارب تأثير شتارك.
وطبقا للقانون الثالث للترموديناميك يتخد النظام الحالة الأرضية عند درجة حرارة الصفر المطلق (نحو 273 تحت الصفر) ، وتكون أنتروبيته معتمدة على انفطار حالته القاعية.
تكون الذرات في معظم المواد الصلبة مرتبة في بلورات نموذجية (لا انحراف فيها) ، ولها حالة أرضية واحدة، وتكون انتروبيتها مساوية للصفر عند درجة حرارة الصفر المطلق ذلك لأن لوغاريتم 1 يساوي صفر.