Meccanica quantistica/Molecole biatomiche

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Termini elettronici delle molecole biatomiche[modifica]

La funzione d'onda di una molecola biatomica si separa nel prodotto di una funzione d'onda elettronica e di una funzione d'onda del moto dei nuclei. I termini elettronici , dove è la distanza tra i nuclei, sono i livelli energetici corrispondenti a una data configurazione dei nuclei. I termini elettronici sono classificati secondo i valori del modulo della proiezione del momento orbitale sull'asse della molecola e dello spin elettronico totale . Gli stati con i vari valori di si indicano con le lettere greche I termini elettronici con sono doppiamente degeneri. I termini si distinguono in e . Nel primo caso la funzione d'onda elettronica non cambia nella riflessione rispetto a un piano qualsiasi passante per l'asse della molecola, mentre nel secondo caso cambia segno. Nella stragrande maggioranza delle molecole lo spin totale è nullo.

Struttura oscillazionale e struttura rotazionale dei termini di singoletto della molecola biatomica[modifica]

Livelli energetici di una molecola biatomica debolmente eccitata con spin :

è l'energia elettronica, è l'energia rotazionale ( è il momento di inerzia della molecola e è il suo momento angolare) ed è l'energia delle oscillazioni dei nuclei entro la molecola.

Termini di multipletto[modifica]

Se si tiene conto dell'interazione spin-asse un livello molecolare con spin si separa in più livelli energetici.

Se l'energia dell'interazione spin-asse è grande rispetto alle distanze dei livelli rotazionali (caso a) esiste il numero quantico , proiezione dello spin totale sull'asse della molecola. Un termine elettronico con momento orbitale si separa in livelli che differiscono per il valore di .

Se l'energia dell'interazione spin-asse è piccola rispetto alle distanze dei livelli rotazionali (caso b) esiste il numero quantico , momento angolare della molecola in assenza dello spin. Ogni livello rotazionale si separa in componenti con .