• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Oscylator anharmoniczny



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Cząsteczka (molekuła) – neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów utrzymywanych razem kowalencyjnym wiązaniem chemicznym. Cząsteczki różnią się od cząstek (np. jonów) brakiem ładunku elektrycznego. Jednakże, w fizyce kwantowej, chemii organicznej i biochemii pojęcie cząsteczka jest zwyczajowo używane do określania jonów wieloatomowych.Mechanika klasyczna – dział mechaniki w fizyce opisujący ruch ciał (kinematyka), wpływ oddziaływań na ruch ciał (dynamika) oraz badaniem równowagi ciał materialnych (statyka). Mechanika klasyczna oparta jest na prawach ruchu (zasadach dynamiki) sformułowanych przez Isaaca Newtona, dlatego też jest ona nazywana „mechaniką Newtona” (Principia). Mechanika klasyczna wyjaśnia poprawnie zachowanie się większości ciał w naszym otoczeniu.

    Oscylator anharmoniczny – oscylator, którego okres drgań (w przeciwieństwie do oscylatora harmonicznego) zależy od jego amplitudy. W oscylatorze anharmonicznym, zależność energii potencjalnej od wychylenia z pozycji równowagi jest opisywana funkcją inną niż kwadratowa.

    W mechanice klasycznej przykładem oscylatora anharmonicznego może być zwykłe wahadło fizyczne lub matematyczne, jednak dla małych wychyleń zachowują się one jak oscylatory harmoniczne.

    Mechanika kwantowa (teoria kwantów) – teoria praw ruchu obiektów świata mikroskopowego. Poszerza zakres mechaniki na odległości czasoprzestrzenne i energie, dla których przewidywania mechaniki klasycznej nie sprawdzały się. Opisuje przede wszystkim obiekty o bardzo małych masach i rozmiarach - np. atom, cząstki elementarne itp. Jej granicą dla średnich rozmiarów lub średnich energii czy pędów jest mechanika klasyczna.Wiązanie chemiczne według klasycznej definicji to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub większej liczby elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub większej liczby elektronów z jednego atomu na drugi i utworzenia w wyniku tego tzw. pary jonowej.

    W przypadku układów kwantowomechanicznych o oscylatorze anharmonicznym mówi się w sytuacjach, gdy do opisu danego stanu związanego nie wystarcza model oscylatora harmonicznego. W szczególności, oscylatorem anharmonicznym jest drgająca cząsteczka, zwłaszcza gdy rozważany zakres stanów energetycznych związanych z drganiami jest bliski energii dysocjacji. Intuicyjne zrozumienie przyczyn, dla których drgająca z dużą amplitudą cząsteczka nie może być oscylatorem harmonicznym, można osiągnąć odwołując się do najprostszego mechanicznego modelu cząsteczki, jakim jest układ dwóch kul połączonych sprężyną. Przy dużych odchyleniach od spoczynkowej długości sprężyny może nastąpić zetknięcie kulek (jeśli sprężyna jest skracana) lub rozerwanie sprężyny (jeśli jest ona rozciągana). Analogicznie, zbyt mała odległość jąder atomów w cząsteczce powoduje, że ich wzajemne siły odpychania są większe, niż gdyby utworzone przez te atomy wiązanie chemiczne było oscylatorem harmonicznym, zaś zbyt duża odległość jąder spowoduje dysocjację cząsteczki. Do matematycznego opisu oddziaływań międzyatomowych używa się m.in. potencjału Morse’a lub potencjału Lennarda-Jonesa.

    Masa zredukowana – wielkość służąca do opisu układu oddziałujących ze sobą ciał. W przypadku np. dwóch mas oddziałujących ze sobą grawitacyjnie przyjmuje ona postać:Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT) – polskie wydawnictwo założone w 1949 z siedzibą w Warszawie, do 1961 działało pod firmą Państwowe Wydawnictwa Techniczne.

    Potencjał Morse’a[ | edytuj kod]

    Porównanie potencjału Morse’a (niebieski) i potencjału oscylatora harmonicznego (zielony). Oscylator Morse’a odwzorowuje zmniejszanie się różnic energii między kolejnymi poziomami energii. Energia wiązania jest większa niż energia dysocjacji ze względu na niezerową energię poziomu zerowego drgań.

    Jednym z przybliżeń anharmonicznego zachowania się oscylującego układu jest opisanie go za pomocą potencjału zaproponowanego przez Philipa Morse’a:

    Energia dysocjacji cząstęczki, najczęściej oznaczana symbolem Ed, jest to minimalna energia, jaką trzeba dostarczyć cząstęczce w stanie związanym by spowodować jej dysocjację. Pojęcie energii dysocjacji odnosi się najczęściej do cząsteczki w stanie podstawowym, jednak możemy również mówić o energii dysocjacji konkretnego stanu wzbudzonego cząsteczki.Spektroskopia w podczerwieni, spektroskopia IR (z ang. infrared spectroscopy) − rodzaj spektroskopii, w której stosuje się promieniowanie podczerwone. Najpowszechniej stosowaną techniką IR jest absorpcyjna spektroskopia IR, służąca do otrzymywania widm oscylacyjnych (choć w zakresie dalekiej podczerwieni obserwuje się także przejścia rotacyjne). Przy pomocy spektroskopii IR można ustalić jakie grupy funkcyjne obecne są w analizowanym związku.

    gdzie:

    Stan kwantowy — informacja o układzie kwantowym pozwalająca przewidzieć prawdopodobieństwa wyników wszystkich pomiarów, jakie można na tym układzie wykonać. Stan kwantowy jest jednym z podstawowych pojęć mechaniki kwantowej.Oscylator harmoniczny – układ drgający, poddany działaniu sił sprężystych tj. sił proporcjonalnych do przemieszczenia r {displaystyle r} układu od położenia równowagi:
    – położenie równowagowe, – wychylenie z położenia równowagi, – głębokość studni, – parametr opisujący szerokość studni.

    Oscylatora Morse’a używa się zazwyczaj do opisu molekuł. Dzięki takiemu podejściu możliwe staje się uwzględnienie procesu dysocjacji wiązania, gdyż wraz ze zwiększaniem się odległości atomów energia oddziaływania zbliża się asymptotycznie do zera. Model ten oddaje także zmniejszanie się różnic między kolejnymi poziomami energetycznymi molekuły w opisie kwantowym:

    Lucjan Piela (ur. 2 stycznia 1943 w Sokołowie Małopolskim) – polski chemik, profesor nauk chemicznych, wykładowca akademicki.Amplituda w ruchu drgającym i w ruchu falowym jest to największe wychylenie z położenia równowagi. Jednostka amplitudy zależy od rodzaju ruchu drgającego: dla drgań mechanicznych jednostką może być metr, jednostka gęstości lub ciśnienia (np. dla fali podłużnej); dla fali elektromagnetycznej tą jednostką będzie V/m.

    gdzie:

    Potencjał - pole skalarne określające pewne pole wektorowe. W fizyce dla wielu pól różnica potencjałów w dwóch punktach określa ilość energii koniecznej do przemieszczenia ciała z jednego punktu do drugiego.Wydawnictwo Naukowe PWN SA – wydawnictwo z siedzibą w Warszawie, założone w 1951, w obecnej formie prawnej działające od 1997. Wydawnictwo Naukowe PWN SA stanowi jednostkę dominującą Grupy kapitałowej PWN, w skład której wchodzi kilkanaście przedsiębiorstw, głównie wydawnictw.
    – kwantowa liczba oscylacji, – częstotliwość oscylatora harmonicznego, – stała anharmoniczności.

    Stała anharmoniczności dana jest w przybliżeniu wzorem:

    Spektroskopia Ramana (inaczej: spektroskopia ramanowska) - technika spektroskopowa polegająca na pomiarze promieniowania rozproszenia Ramana, tj. nieelastycznego rozpraszania fotonów.Modelowanie molekularne – zbiór technik obliczeniowych, które służą do modelowania i przewidywania właściwości cząsteczek lub układów ponadcząsteczkowych.

    gdzie:

    Okres (w fizyce) – czas wykonania jednego pełnego drgania w ruchu drgającym, czyli czas pomiędzy wystąpieniami tej samej fazy ruchu drgającego. Okres fali równy jest okresowi rozchodzących się drgań. Okres dotyczyć może również innych zjawisk fizycznych (np. prądu przemiennego), które mają charakter oscylacji (powtarzających się zmian jakiejś wielkości). W takim najogólniejszym znaczeniu, okresem nazywamy najmniejszy czas potrzebny na powtórzenie się wzoru oscylacji. Dla fali oznacza to odcinek czasu pomiędzy dwoma punktami fali o tej samej fazie, czyli np. między dwoma kolejnymi szczytami lub dolinami. Z innymi parametrami ruchu okresowego wiążą go następujące zależności:Wahadło – ciało zawieszone lub zamocowane ponad swoim środkiem ciężkości wykonujące w pionowej płaszczyźnie drgania pod wpływem siły grawitacji. W teorii mechaniki rozróżnia się dwa podstawowe rodzaje wahadeł:
    masa zredukowana.

    Podstrony: 1 [2] [3]




    Reklama

    Czas generowania strony: 0.075 sek.