¿Cómo puede el helio tener un estado de triplete de espín?

Question

El helio tiene dos electrones. La única configuración que pueden tener (estado básico) es el espín $\frac{1}{2}$ para uno y $-\frac{1}{2}$ para el otro, por el principio de exclusión de Pauli, que es definitivamente un estado singlete. Así que asumo que tiene que ver con los estados excitados. Si ese es el caso, hay un ejercicio en mi libro de texto que pide una explicación del ordenamiento energético del estado triplete de espín del helio, pero ¿no dependería de en qué estado excitado estuviera?

He leído las respuestas a la pregunta relacionada "¿Qué causa el estado triplete en el helio?" y sigo sin entender cuál sería el "ordenamiento energético".

Answer 1

Si ignoramos el acoplamiento espín-orbital, la función de onda del átomo de helio puede ser representada por un producto de la parte de espín y la parte espacial. El estado de triplete es un estado en el que la parte de espín de la función de onda es simétrica con respecto al intercambio de dos electrones.

Esto significa que la parte espacial debe ser antisimétrica, ya que los electrones son fermiones. Pero esto implica que debe haber un nodo en la función de onda - una hipersuperficie donde la función de onda desaparece. Esto sólo puede ocurrir en un estado excitado, ya que la solución del estado básico de la ecuación de Schrödinger no simetrizada no tiene nodos y siempre es no degenerada, por lo que tiene estrictamente menos energía. Esto le da la respuesta sobre el ordenamiento de los dos estados de menor energía con momento angular cero.