Appunti VERIFICATO
APPUNTI DI CHIMICA FISICA II
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Di cosa parla
- Oscillatore Armonico Quantistico: Analizza il modello dell'oscillatore armonico per molecole biatomiche, evidenziando la legge di Hooke e l'introduzione della massa ridotta. Si concentra sull'approssimazione a piccoli spostamenti e sui termini anarmonici. Descrive l'equazione di Schrodinger e la quantizzazione dei livelli energetici (E = hv(v+1/2)), spiegando l'energia di punto zero.
- Rotatore Rigido e Non Rigido: Spiega il modello del rotatore rigido, le sue energie cinetiche e l'operatore Hamiltoniano. Illustra i livelli energetici quantizzati (E = ħ²/2IJ(J+1)), le regole di selezione (ΔJ=±1) e le transizioni nel campo delle microonde. Il modello del rotatore non rigido considera la distorsione centrifuga e le sue implicazioni sui livelli energetici.
- Procedura Hartree-Fock e Approssimazione di Born-Oppenheimer: Delinea il metodo Hartree-Fock per atomi polielettronici, inclusa l'equazione di Schrodinger per un elettrone e l'uso di funzioni d'onda determinanti di Slater per il rispetto del principio di Pauli. L'approssimazione di Born-Oppenheimer separa il moto elettronico da quello nucleare per semplificare l'equazione di Schrodinger.
- Orbitali Molecolari (H2+): Descrive come l'approssimazione di Born-Oppenheimer venga applicata al caso H2+, utilizzando combinazioni lineari di orbitali atomici (LCAO) per formare orbitali di legame e antilegame. Vengono introdotti i simboli di termine spettroscopici.
- Particella nella Scatola: Spiega l'equazione di Schrodinger e la sua interpretazione probabilistica per una particella confinata. Dettaglia la quantizzazione dell'energia (E = h²n²/8ma²) e l'estensione del modello a tre dimensioni.
- Atomo di Idrogeno: Analizza il modello dell'atomo di idrogeno con un protone fisso e un elettrone. Esamina la soluzione angolare (quantizzazione del momento angolare L²) e radiale (quantizzazione dell'energia E = - me⁴/32π² ε0ħ² n²), evidenziando il principio di indeterminazione e l'effetto Zeeman.
- Teoria delle Perturbazioni e Metodo Variazionale: Introduce la teoria delle perturbazioni per risolvere Hamiltoniani complessi (H = H0 + H1). Descrive il metodo variazionale per calcolare un limite superiore per l'energia dello stato fondamentale usando funzioni di prova e parametri variazionali.
- Spettrofotometro FT-IR: Spiega il funzionamento dello spettrofotometro infrarosso a trasformata di Fourier, i suoi componenti (sorgente, interferometro di Michelson, cella campione, rivelatore) e il processo di conversione dell'interferogramma in spettro tramite trasformata di Fourier, inclusa la tecnica di apodizzazione.
- Procedura Sperimentale e Analisi Dati: Dettaglia la preparazione di specie isotopiche e l'analisi in fase gassosa per osservare la struttura fine (principio di indeterminazione di Heisenberg). Descrive l'identificazione dei picchi, l'assegnazione dei numeri d'onda e la derivazione di parametri molecolari (frequenza, anarmonicità, distorsione centrifuga, costante di legame, momento d'inerzia e distanza di legame).