Différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon

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Différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon
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Vidéo: 024. Approximation de Born-Oppenheimer 2024, Novembre
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La principale différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon est que l'approximation de Born Oppenheimer est utile pour expliquer les fonctions d'onde des noyaux atomiques et des électrons dans une molécule, alors que l'approximation de Condon est importante pour expliquer l'intensité des transitions vibroniques d'atomes.

Les termes approximation de Born Oppenheimer et approximation de Condon ou principe de Franck-Condon sont des termes importants en chimie quantique.

Qu'est-ce que l'approximation de Born Oppenheimer ?

L'approximation de Born Oppenheimer est une approximation mathématique bien connue en dynamique moléculaire. Le terme est utilisé principalement en chimie quantique et en physique moléculaire. Il explique que les fonctions d'onde des noyaux atomiques et des électrons dans une molécule peuvent être traitées séparément en fonction du fait que les noyaux sont plus lourds que les électrons. L'approche d'approximation a été nommée d'après Max Born et J. Robert Oppenheimer en 1927. L'origine de cette approximation remonte aux débuts de la mécanique quantique.

L'approximation de Born Oppenheimer est utile en chimie quantique pour accélérer le calcul des fonctions d'onde moléculaires et d'autres propriétés des grosses molécules. Cependant, nous pouvons observer certains cas où l'hypothèse de mouvement séparable ne tient plus. Cela rend l'approximation invalide (également appelée décomposition). Cependant, il a été utilisé comme point de départ pour d'autres méthodes raffinées.

Dans le domaine de la spectroscopie moléculaire, on peut utiliser l'approximation de Born Oppenheimer comme somme de termes indépendants d'énergie moléculaire tels que Etotal=Eelectronic+ Evibratoire + Enucléaire spinEn règle générale, l'énergie de spin nucléaire est très faible, elle est donc omise des calculs. Le terme énergies électroniques ou Eelectronic inclut l'énergie cinétique, les répulsions interélectroniques, les répulsions internucléaires, les attractions électron-nucléaire, etc.

Généralement, l'approximation de Born Oppenheimer a tendance à reconnaître de grandes différences entre la masse des électrons et les masses des noyaux atomiques où les échelles de temps de leur mouvement sont également prises en compte. Par exemple. à une quantité d'énergie cinétique donnée, les noyaux ont tendance à se déplacer plus lentement que les électrons. Selon l'approximation de Born Oppenheimer, la fonction d'onde d'une molécule est le produit d'une fonction d'onde électronique et d'une fonction d'onde nucléaire.

Qu'est-ce que l'approximation de Condon ?

L'approximation de Condon ou principe de Franck-Condon est une règle en chimie quantique et en spectroscopie qui explique l'intensité des transitions vibroniques. Nous pouvons définir les transitions vibroniques comme les changements simultanés des niveaux d'énergie électronique et vibratoire d'une molécule qui se produisent en raison de l'absorption ou de l'émission d'un photon d'énergie appropriée.

Différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon
Différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon

Figure 01: Un diagramme d'énergie basé sur l'approximation de Franck-Condon

L'approximation de Condon indique que lors d'une transition électronique qui a lieu dans un atome, un changement d'un niveau d'énergie vibratoire à un autre niveau se produit généralement si les deux fonctions d'onde vibrationnelles ont tendance à se chevaucher en quantités significatives.

Ce principe a été développé par James Frack et Edward Condon en 1926. Ce principe a une interprétation semi-classique bien établie en fonction des contributions originales de ces scientifiques.

Quelle est la différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon ?

Les termes approximation de Born Oppenheimer et approximation de Condon ou principe de Franck-Condon sont des termes importants en chimie quantique. La principale différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon est que l'approximation de Born Oppenheimer est utile pour expliquer les fonctions d'onde des noyaux atomiques et des électrons dans une molécule, tandis que l'approximation de Condon est importante pour expliquer l'intensité des transitions vibroniques des atomes.

Vous trouverez ci-dessous un résumé de la différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon sous forme de tableau.

Différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon sous forme tabulaire
Différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon sous forme tabulaire

Résumé - Approximation de Born Oppenheimer vs Approximation de Condon

Les termes approximation de Born Oppenheimer et approximation de Condon ou principe de Franck-Condon sont des termes importants en chimie quantique. La principale différence entre l'approximation de Born Oppenheimer et l'approximation de Condon est que l'approximation de Born Oppenheimer est utile pour expliquer les fonctions d'onde des noyaux atomiques et des électrons dans une molécule, tandis que l'approximation de Condon est importante pour expliquer l'intensité des transitions vibroniques des atomes.

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