Diferența dintre aproximarea lui Born Oppenheimer și aproximarea Condon

Cuprins:

Diferența dintre aproximarea lui Born Oppenheimer și aproximarea Condon
Diferența dintre aproximarea lui Born Oppenheimer și aproximarea Condon

Video: Diferența dintre aproximarea lui Born Oppenheimer și aproximarea Condon

Video: Diferența dintre aproximarea lui Born Oppenheimer și aproximarea Condon
Video: Quantum Chemistry 10.2 - Born-Oppenheimer Approximation 2024, Iulie
Anonim

Diferența cheie dintre aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon este că aproximarea Born Oppenheimer este utilă în explicarea funcțiilor de undă ale nucleelor atomice și ale electronilor dintr-o moleculă, în timp ce aproximarea Condon este importantă în explicarea intensității tranzițiilor vibronice. de atomi.

Termenii aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon sau principiul Franck-Condon sunt termeni importanți în chimia cuantică.

Ce este aproximarea Born Oppenheimer?

Aproximația Born Oppenheimer este o aproximare matematică binecunoscută în dinamica moleculară. Termenul este folosit în principal în chimia cuantică și fizica moleculară. Acesta explică faptul că funcțiile de undă ale nucleelor atomice și ale electronilor dintr-o moleculă pot fi tratate separat, în funcție de faptul că nucleele sunt mai grele decât electronii. Abordarea aproximării a fost numită după Max Born și J. Robert Oppenheimer în 1927. Originea acestei aproximări a fost în perioada timpurie a mecanicii cuantice.

Aproximația Born Oppenheimer este utilă în chimia cuantică pentru a accelera calcularea funcțiilor de undă moleculare și a altor proprietăți pentru moleculele mari. Cu toate acestea, putem observa unele cazuri în care ipoteza mișcării separabile nu mai este valabilă. Acest lucru face ca aproximarea să fie invalidă (numită și defalcare). Cu toate acestea, a fost folosit ca punct de plecare pentru alte metode rafinate.

În domeniul spectroscopiei moleculare, putem folosi aproximarea Born Oppenheimer ca sumă a termenilor independenți ai energiei moleculare, cum ar fi Etotal=Eelectronic+ Evibrațional + Enuclear spinDe obicei, energia de spin nucleară este foarte mică, deci este omisă din calcule. Termenul de energii electronice sau Eelectronic include energia cinetică, repulsiile interelectronice, repulsiile internucleare și atracțiile electron-nucleare etc.

În general, aproximarea Born Oppenheimer tinde să recunoască diferențe mari între masa electronilor și masele nucleelor atomice unde sunt luate în considerare și scările de timp ale mișcării lor. De exemplu. la o anumită cantitate de energie cinetică, nucleele tind să se miște mai lent decât electronii. Conform aproximării lui Born Oppenheimer, funcția de undă a unei molecule este produsul dintre o funcție de undă electronică și o funcție de undă nucleară.

Ce este aproximarea Condon?

Aproximarea Condon sau principiul Franck-Condon este o regulă în chimia cuantică și spectroscopie care explică intensitatea tranzițiilor vibronice. Putem defini tranzițiile vibronice ca modificări simultane ale nivelurilor de energie electronică și vibrațională ale unei molecule care au loc datorită absorbției sau emisiei unui foton al energiei adecvate.

Diferența dintre aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon
Diferența dintre aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon

Figura 01: O diagramă energetică bazată pe aproximarea Franck-Condon

Aproximația Condon afirmă că, în timpul unei tranziții electronice care are loc într-un atom, o schimbare de la un nivel de energie vibrațională la un alt nivel are loc de obicei dacă cele două funcții de undă vibrațională tind să se suprapună în cantități semnificative.

Acest principiu a fost dezvoltat de James Frack și Edward Condon în 1926. Acest principiu are o interpretare semi-clasică bine stabilită, în funcție de contribuțiile originale ale acestor oameni de știință.

Care este diferența dintre aproximarea lui Born Oppenheimer și aproximarea Condon?

Termenii aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon sau principiul Franck-Condon sunt termeni importanți în chimia cuantică. Diferența cheie dintre aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon este că aproximarea Born Oppenheimer este utilă în explicarea funcțiilor de undă ale nucleelor atomice și ale electronilor dintr-o moleculă, în timp ce aproximarea Condon este importantă în explicarea intensității tranzițiilor vibronice ale atomilor.

Mai jos este un rezumat al diferenței dintre aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon în formă tabelară.

Diferența dintre aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon în formă tabelară
Diferența dintre aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon în formă tabelară

Rezumat – Aproximația lui Born Oppenheimer vs Aproximația Condon

Termenii aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon sau principiul Franck-Condon sunt termeni importanți în chimia cuantică. Diferența cheie dintre aproximarea Born Oppenheimer și aproximarea Condon este că aproximarea Born Oppenheimer este utilă în explicarea funcțiilor de undă ale nucleelor atomice și ale electronilor dintr-o moleculă, în timp ce aproximarea Condon este importantă în explicarea intensității tranzițiilor vibronice ale atomilor.

Recomandat: