Meccanica quantistica/Molecole biatomiche

Termini elettronici delle molecole biatomicheModifica

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 biatomicaModifica

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 multiplettoModifica

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  .