Nível degenerado de energia

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Em física, dois ou mais diferentes estados físicos são ditos ser degenerados se eles estão ao mesmo nível de energia. Estados físicos diferem entre si e somente se eles são linearmente independentes.

Mais especificamente, em mecânica quântica, um nível degenerado de energia ou sua degenerecência é o fato de que vários estados quânticos distintos encontrarem-se ao mesmo nível de energia, ou em outras palavras, um nível de energia é dito ser degenerado se ele contém dois ou mais diferentes estados. O número de estados diferentes em um particular nível de energia é chamado o nível de degenerecência.

Em mecânica quântica isto é pertinente a configurações eletrônicas e níveis de energia dos elétrons, onde diferentes estados de ocupação possíveis podem ser relacionados por simetria. O uso do termo advém do fato que valores próprios correspondem a valores próprios do Hamiltoniano. Desde que valores próprios correspondem a raízes da equação característica, degenerecência aqui tem o mesmo significado que o uso matemático da palavra.

Se a simetria é quebrada por perturbação, tal como um campo elétrico externa, este pode mudar as energias dos estados, causando divisão do nível de energia.

O fenômeno deve-se na maior parte do tempo à uma simetria entre os estados. A ruptura externa ou espontânea da simetria leva à deterioração. O efeito Zeeman ou a estrutura fina do espectro atômico são exemplos de degenerecência.

Em eletromagnetismo, degenerecência refere-se a modos de propagação as quais existem a mesma frequência e propagação longitudinal constante. Como um exemplo, para a onda guia retangular, o modo TEmn é degenerado ao modo TMmn se m e n são o mesmos para ambos deles.

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