FisAtoMole

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II- 1. O átomo de Hidrogênio Solução de
Schrödinger
m rm r .C rM
R M O.
z
estacionário
x y
Etranslacional
Átomo livre
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2.a O Momento angular

• Modelo de Sommerfeld
• H? (n 4,57 THz )? Dn 100 MHz
• separação ? Z4
• n determina semi-eixo maior de órbita elíptica
• k? onde k ? n
• degenerescência quebrada pelo efeito de aumento
  de massa relativístico

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2.b O Momento angular e a força central
Das constantes de movimento

• Constantes de movimento

• Sistema de equações diferenciais

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3.a Solução radial
Solução assintótica

• E lt 0

• E gt 0

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3.b Funções radiais do H
6
(No Transcript)
7
3.c Solução angular

• Inteiros e restritos

• Harmônicos esféricos e autovalores
• s p d
• s s p s p d

Degenerescência do níveis de energia
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3.d Funções angulares do H
9
(No Transcript)
10
(No Transcript)
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4. Orbitais
http//www.shef.ac.uk/chemistry/orbitron/AOs/7g/in
dex.html
http//webphysics.davidson.edu/Applets/java11_Arch
ive.html
http//www.uky.edu/holler/html/orbitals__1.html
http//bouman.chem.georgetown.edu/atomorbs/28.iso3
dz2.qt
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5. Energia e momento angular
Degenerescência do níveis de energia
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6.a Momento magnético do movimento orbital

• Momento magnético
• Torque do campo B
• Energia potencial

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6.b Transições

• Transição
• Dm0,?1
• magneton de Bohr
• Precessão do momento angular

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6c. Efeito Zeeman
E?
II
E?
B
E campo oem B campo externo cte. E?B EB
E?B Dm 1 Dm 0 Dm -1 B
0
E
I
I
n
observador
? X ?
II
n
absorção
emissão
n
n0
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7a. Spin e o momento magnético do e-
experimento de SG
Ag 5s (1) ????
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7b. Spin e o momento magnético do e- - hipótese
de UG
-e m0
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7c. Experimento de Einstein-Haas
pêndulo de torsão
?
i
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7d. Acoplamento spin-órbita
Z1, r3 r03 ? Bint ? 1 tesla !!!
ou
Calculado assim, ASO é 2x o observado!
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7e. Acoplamento spin-órbita
e-
lab
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7f. Acoplamento spin-órbita
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7f. Acoplamento spin-órbita
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8a. Efeito Zeeman Anômalo
( )2
( )2
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8b. Efeito Zeeman Anormal
Utilizando o fato que gs2 , temos
Denominando, por sua vez, gJ o fator de Landé
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9. Estrutura Hiper-Fina spin nuclear
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9b. Estrutura Hiper-Fina spin nuclear

• Além de depender do momento angular total, j, o
  valor do campo, que é calculado para a posição
  r0 , depende da densidade de probabilidade de
  encontrar o elétron nesta região espacial
• No caso do átomo de Hidrogênio temos

lF0?F1(12S1/2) 21cm ? 1.43 GHz
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10. Correção relativística dos termos de energia

• Ao invés de utiliza a relação não-relativística
  entre energia e momento, seguimos introduzindo a
  expressão relativística
• Aproximando este termo através da expansão em
  série
• O valor esperado desta correção de energia é

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11. Desvio Lamb (shift)

• O problema de um átomo isolado não pode ser
  resolvido sem que este interaja com o campo de
  radiação eletromagnética.
• A interação virtual ocorre mesmo na ausência de
  fontes.
• Dentro de um intervalo Dt lt ?/DE 1/w, um fóton
  de energia ?w é emitido e novamente reabsorvido
  sem violar a relação da incerteza.

r dr
e-
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Resumo do diagrama de termos
ESCALA DE ENERGIA X 100
Níveis de energia de Bohr Estrutura fina (Dirac) Lamb-shift Estrutura hiperfina
equação de Schrödinger sem spin Acoplam. l.s acréscimo de massa Correção radiativa QED Efeito nuclear
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(No Transcript)