Aplicaciones del oscilador armónico cuántico
Moléculas diatómicas
Las moléculas diatómicas generalmente están formadas por dos átomos del mismo tipo que interactúan mediante un enlace covalente fuerte cuyo potencial, cerca de la distancia de equilibrio, se aproxima al potencial armónico.
Potencial de Lennard-Jones
Estas moléculas no son tan simples como los átomos individuales ya que presentan efectos de rotación, vibración y traslación. Como una primera aproximación se usa el modelo del oscilador armónico cuántico para determinar los niveles de energía vibracionales, los cuales, por cierto, resultan ser muy significativos.
Entre las moléculas diatómicas más conocidas e importantes se encuentran F2, H2, Cl2, Br2, I2
“No obstante, de todas estas, sólo algunas se encuentran en la naturaleza aunque representan casi la totalidad de la atmósfera terrestre: dinitrógeno (78%), dioxígeno (21%), argón (0.9340%).” (WIKIPEDIA, 2011)
En la mecánica estadística es fundamental identificar los distintos niveles de energía, tanto traslacionales, rotacionales y vibracionales ya que eso permite determinar las funciones de partición de los sistemas termodinámicos. Estas funciones de partición constituyen la información básica de un sistema, a partir de la cual se puede obtener la ecuación de estado, la energía total, la función de Helmholtz y la entropía.
El modelo de una molécula diatómica en una caja, ilustra exquisitamente lo hablado en este pequeño artículo. Mira este video.
Bibliografía
Griffiths, D. J. (1995). Introduction to Quantum Mechanics. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
Rincon del Vago. (s.f.). Rincon del Vago. Recuperado el 01 de marzo de 2011, de Rincon del Vago: http://html.rincondelvago.com/enlaces-atomicos-y-moleculares_materiales-de-ingenieria.html
Webb, S. (n.d.). The Quantum Harmonic Oscillator. Retrieved febrero 28, 2011, from http://www.fisica.net/quantica/quantum_harmonic_oscillator_lecture.pdf
WIKIPEDIA. (2011, enero 25). Moléculas diatómicas. (WIKIPEDIA, Ed.) Retrieved from http://es.wikipedia.org/wiki/Diat%C3%B3mico
