Diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon

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Diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon
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Vídeo: Diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon

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Vídeo: Aula 49 - Aproximação de Born 2024, Julho
Anonim

A principal diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon é que a aproximação de Born Oppenheimer é útil para explicar as funções de onda de núcleos atômicos e elétrons em uma molécula, enquanto a aproximação de Condon é importante para explicar a intensidade das transições vibrônicas de átomos.

Os termos aproximação de Born Oppenheimer e aproximação de Condon ou princípio de Franck-Condon são termos importantes na química quântica.

O que é a aproximação de Born Oppenheimer?

Born A aproximação de Oppenheimer é uma aproximação matemática bem conhecida em dinâmica molecular. O termo é usado principalmente em química quântica e física molecular. Explica que as funções de onda de núcleos atômicos e elétrons em uma molécula podem ser tratadas separadamente dependendo do fato de que os núcleos são mais pesados que os elétrons. A abordagem de aproximação recebeu o nome de Max Born e J. Robert Oppenheimer em 1927. A origem dessa aproximação foi no período inicial da mecânica quântica.

A aproximação de Born Oppenheimer é útil em química quântica para acelerar o cálculo das funções de onda moleculares e outras propriedades para moléculas grandes. No entanto, podemos observar alguns casos em que a suposição de movimento separável não é mais válida. Isso torna a aproximação inválida (também chamada de detalhamento). No entanto, foi usado como ponto de partida para outros métodos refinados.

No campo da espectroscopia molecular, podemos usar a aproximação de Born Oppenheimer como a soma de termos independentes de energia molecular como Etotal=Eelectronic+ Evibracional + Enuclear spinNormalmente, a energia de spin nuclear é muito pequena, por isso é omitida dos cálculos. O termo energias eletrônicas ou Eeletrônica inclui energia cinética, repulsões intereletrônicas, repulsões internucleares e atrações elétron-nucleares, etc.

Geralmente, a aproximação de Born Oppenheimer tende a reconhecer grandes diferenças entre a massa do elétron e as massas dos núcleos atômicos onde as escalas de tempo de seu movimento também são consideradas. Por exemplo. a uma determinada quantidade de energia cinética, os núcleos tendem a se mover mais lentamente que os elétrons. De acordo com a aproximação de Born Oppenheimer, a função de onda de uma molécula é o produto de uma função de onda eletrônica e uma função de onda nuclear.

O que é Aproximação Condon?

Aproximação de Condon ou princípio de Franck-Condon é uma regra em química quântica e espectroscopia que explica a intensidade das transições vibrônicas. Podemos definir transições vibrônicas como as mudanças simultâneas nos níveis de energia eletrônica e vibracional de uma molécula que ocorrem devido à absorção ou emissão de um fóton de energia apropriada.

Diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon
Diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon

Figura 01: Diagrama de Energia Baseado na Aproximação de Franck-Condon

Aproximação de Condon afirma que durante uma transição eletrônica que ocorre em um átomo, uma mudança de um nível de energia vibracional para outro geralmente acontece se as duas funções de onda vibracional tendem a se sobrepor em quantidades significativas.

Este princípio foi desenvolvido por James Frack e Edward Condon em 1926. Este princípio tem uma interpretação semi-clássica bem estabelecida, dependendo das contribuições originais desses cientistas.

Qual é a diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon?

Os termos aproximação de Born Oppenheimer e aproximação de Condon ou o princípio de Franck-Condon são termos importantes na química quântica. A principal diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon é que a aproximação de Born Oppenheimer é útil para explicar as funções de onda de núcleos atômicos e elétrons em uma molécula, enquanto a aproximação de Condon é importante para explicar a intensidade das transições vibrônicas dos átomos.

Abaixo está um resumo da diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon em forma de tabela.

Diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon na forma tabular
Diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon na forma tabular

Resumo – Aproximação de Born Oppenheimer vs Aproximação de Condon

Os termos aproximação de Born Oppenheimer e aproximação de Condon ou princípio de Franck-Condon são termos importantes na química quântica. A principal diferença entre a aproximação de Born Oppenheimer e a aproximação de Condon é que a aproximação de Born Oppenheimer é útil para explicar as funções de onda de núcleos atômicos e elétrons em uma molécula, enquanto a aproximação de Condon é importante para explicar a intensidade das transições vibrônicas dos átomos.

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