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Ortogonalidade e a notação de Dirac
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Ortogonalidade e a notação de Dirac
Como em qualquer sistema quântico, as funções de onda da partícula na caixa são ortogonais, ou seja n *n’d = 0 para quaisquer n e n’ diferentes.
- Notação
- A reunião de um bra com um ket significa a integração do produto das funções em todo o espaço
- Condição de ortogonalidade: Se as funções de onda são normalizadas, As duas condições podem ser expressas conjuntamente através da equação onde nn é o delta de Kronecker, igual a 1 quando n = n e zero quando n n. Conjuntos de funções que são normalizadas e mutuamente ortogonais são chamadas de ortonormais.
- Notação
Movimento em duas ou mais dimensões
- Partícula em superfície retangular de comprimento L1 na direção x e L2 na direção y. V(x,y) = 0 dentro da caixa e além das paredes
- Equação de Schrödinger: para cada dimensão de movimento deve haver um operador de energia cinética.
- Suponhamos que a função de onda possa ser expressa como um produto de funções, cada qual função apenas de x ou y:
- Precisamos das derivadas parciais de na equação de Schrödinger:
- Para um dado valor de x, valor do primeiro termo à esquerda assume um valor constante, assim como o segundo termo em relação a um valor de y. Mas como os dois termos são independentes, a sua soma só pode resultar constante se os dois termos forem constantes.
- Precisamos das derivadas parciais de na equação de Schrödinger:
- Equação de Schrödinger foi separada em duas equações diferenciais ordinárias. Energia do sistema: E = EX + EY . Como cada equação tem a forma da equação para a partícula na caixa unidimensional, podemos adaptar os resultados já conhecidos
- Suponhamos que a função de onda possa ser expressa como um produto de funções, cada qual função apenas de x ou y:
- Equação de Schrödinger: para cada dimensão de movimento deve haver um operador de energia cinética.
- Partícula em superfície retangular de comprimento L1 na direção x e L2 na direção y. V(x,y) = 0 dentro da caixa e além das paredes
Degenerescência
- Funções são diferentes mas degeneradas, ou seja, correspondem à mesma energia.
- Em uma caixa cúbica, estados ∣1,1,2〉, ∣1,2,1〉 e ∣2,1,1〉 são degenerados nível de energia 6(h 2 /8mL2 ) é triplamente degenerado.
- Estados degenerados estão relacionados por simetria. Os estados ∣1,2〉 e ∣2,1〉, por exemplo, podem ser interconvertidos por uma rotação de 90º:
- Em uma caixa cúbica, estados ∣1,1,2〉, ∣1,2,1〉 e ∣2,1,1〉 são degenerados nível de energia 6(h 2 /8mL2 ) é triplamente degenerado.
- Funções são diferentes mas degeneradas, ou seja, correspondem à mesma energia.
Tunelamento
- Se energia potencial das paredes não é infinita, partícula pode existir dentro das paredes e até atravessá-las mesmo que E < Vparede Tunelamento.
- Quatro equações com seis coeficientes.Se não há partícula movendo-se para a esquerda fora da barreira, B’ = 0. A razão entre as probabilidades da partícula estar se deslocando para a direita depois da barreira (∣A’∣ 2 ) e antes da barreira (∣A∣ 2 ) é a probabilidade de transmissão T
- T diminui exponencialmente com L e m1/2 (efeito é muito importante para elétrons, mas não tanto para prótons)
- Quatro equações com seis coeficientes.Se não há partícula movendo-se para a esquerda fora da barreira, B’ = 0. A razão entre as probabilidades da partícula estar se deslocando para a direita depois da barreira (∣A’∣ 2 ) e antes da barreira (∣A∣ 2 ) é a probabilidade de transmissão T
- Tunelamento de elétrons determina velocidade de transferência de elétrons em eletrodos e em sistemas biológicos.
- Reações de transferência de prótons entre ácidos e bases têm equilíbrio muito rápido devido ao tunelamento
- Se energia potencial das paredes não é infinita, partícula pode existir dentro das paredes e até atravessá-las mesmo que E < Vparede Tunelamento.
Informationen
- Beschreibung
- 28 Química Quântica Mindmap am Ortogonalidade e a notação de Dirac, erstellt von Claudia Schuindt am 16/03/2016.
- Erstellt von
- Claudia Schuindt · Mär 2016
- Aktualisiert
- 17 Mär 2016
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