EQUAÇÃO DE ONDAS DE GRACELI.


G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .


G = OPERADOR DE GRACELI EM ESTADOS QUÂNTICOS QUÍMICO RELATIVÍSTICOS.

E = ENERGIA DO SISTEMA DOS ESTADOS E SEUS POTENCIAIS DE INTERAÇÕES DE CAMPOS E ENERGIAS  E TRANSFORMAÇÕES.


ψ  = função de ondas. 

μ = potencial químico.

h = constante de Planck.

c = velocidade da luz.

[ξ ]=  interações das forças fundamentais = eletromagnética, forte e fraca.

[,ς] = valência, distribuição eletrônica, níveis e subníveis de energia, estado molecular e de interações entre partículas,  potencial químico dos elementos químicos, potencial de interações e transformações entre campos e partículas,  potencial de transformações de elétrons, átomo, e elementos químicos, e outros.

EQUAÇÃO DE ONDAS DE GRACELI.


G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .


G = OPERADOR DE GRACELI EM ESTADOS QUÂNTICOS QUÍMICO RELATIVÍSTICOS.

E = ENERGIA DO SISTEMA DOS ESTADOS E SEUS POTENCIAIS DE INTERAÇÕES DE CAMPOS E ENERGIAS  E TRANSFORMAÇÕES.


ψ  = função de ondas. 

μ = potencial químico.

h = constante de Planck.

c = velocidade da luz.

[ξ ]=  interações das forças fundamentais = eletromagnética, forte e fraca.

[,ς] = valência, distribuição eletrônica, níveis e subníveis de energia, estado molecular e de interações entre partículas,  potencial químico dos elementos químicos, potencial de interações e transformações entre campos e partículas,  potencial de transformações de elétrons, átomo, e elementos químicos, e outros.


 

   EQUIVALÊNCIA  GRACELI ONDAS - ENERGIA.

G ψ  = E ψ  = [Ϡ ]   [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .


ESTATÍSTICA GRACELI.


1 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c [-1] .

em que  é a degenerescência quântica do estado  é a energia do estado  é o potencial químico, e , em que  é a constante de Boltzmann[1]




EQUIVALÊNCIA MOMENTUM = ONDAS.

MO = G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .


EQUIVALÊNCIA 

MASSA = ONDAS.

COMPRIMENTO = ONDAS.

ENERGIA = ONDAS.

E = M=COMPRIM. = G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

 [Ϡ ] = DENSIDADE DE ESTADOS, ESTADOS QUÂNTICOS, ESTADOS FÍSICOS NORMAIS E DE PLASMAS E ESTADO CONDENSADO, ESTADO DE DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA E NÍVEIS DE ENERGIA, ESTADO MOLECULAR E ESTRUTURAL, DE LIGAMENTOS  E INTERAÇÕES DE CAMPOS E ENERGIAS,  DE POTENCIAL QUÍMICO, DE TRANFORMAÇÕES,  DE ENERGIA DE LIGAÇÃO, DE POTENCIAL DE FUSÃO, POTENCIAL DE SOLIDIFICAÇÃO, E OUTROS, COMO OS DAS DEZ DIMENSÕES DE GRACELI.



Estados de Graceli de matéria, energias, momentuns, inércias, e entropias.


Estados térmico.
Estado quântico.
De dilatação.
De entropia.
De potencia de entropia e relação com dilatação.
De magnetismo [correntes, momentum e condutividades]..
De eletricidade [correntes, momentum e condutividades].
De condutividade.
De mometum e fluxos variados.
De potencial inercial da matéria e energia.
De transformação.
De comportamento de cargas e interações com elétrons.
De emaranhamentos e transemaranhamentos.
De paridades e transparidades.
De radiação.
Radioatividade.
De radioisótopos.
De relação entre radioatividade, radiação, eletromagnetismo e termoentropia.
De capacidade e potencialidade de resistir a pressão, a capacidade de resistir a pressão e transformar em entropia e momentum.

De resistir à temperaturas.
E transformar em dilatação, interações entre partículas, energias e campos.
Estado dos padrões de variações e efeitos variacionais.
Estado de incerteza dos fenômenos e entre as suas interações.


E outros estados de matéria, energia, momentum, tipos de inércia [como de inércia potencial de energias magnética, elétrica, forte e fraca, dinâmica, geométrica [côncava, convexa e plana] em sistema.


E que todos estes tipos de estados tendem a ter ações de uns sobre os outros, formando um aglomerado de fenômenos de efeitos na produção de novas causas. E de efeitos variacionais de uns sobre os outros, ou seja, um sistema integrado.


Interação spin-órbita

Na física quântica, a interação spin-órbita (também chamado efeito spin-órbita ou acoplamento spin-órbita) é qualquer interação de partículas de spin com seu movimento. O primeiro e mais conhecido exemplo disto é que a interação spin-órbita provoca mudanças nos níveis de energia atômica de elétrons devido a uma interação entre o momento de dipolo magnético do spin e o campo magnético interno do átomo gerado pela órbita do elétron em torno do núcleo. Isto é detectável como uma divisão de linhas espectrais. Um efeito similar, devido à relação entre o momento angular e da força nuclear forte, ocorre por prótons e nêutrons em movimento dentro do núcleo, levando a uma mudança nos seus níveis de energia no modelo de concha do núcleo. No campo da spintrônica, os efeitos spin-órbita de elétrons em semicondutores e outros materiais são explorados para aplicações tecnológicas.[1] A interação spin-órbita é uma das causas da anisotropia magnetocristalina.

Momentos angulares e momentos magnéticos (imagem semi-clássica)

Uma corrente numa espira tem associado a ela um momento magnético dado por:

 . / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Nessa expressão  é a intensidade da corrente e  é o vetor área cuja direção é perpendicular ao plano da espira e o sentido é consistente com a regra do parafuso de rosca direita:

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

i = carga do electrão X número de vezes por segundo que o electrão passa num dado ponto = e.f onde f é a frequência de rotação do electrão.

Módulo do momento de dípolo magnético

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Cuja direção é oposta a do momento angular orbital  porque o electrão possui carga negativa.

Agora

 /

             G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Portanto

 (Z) / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Dado que o momento angular é quantizado, temos:

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Na primeira órbita de Bohr, m = 1 e a equação (Z) torna-se

 (Y) / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

onde  é chamado magnetão de Bohr e o seu valor é dado por

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .


Pode-se ver da Equação (Y) que  é anti-paralelo ao momento angular orbital.

rácio entre o momento magnético e o momento angular orbital é chamado o rácio giromagnético clássico,

 (X) / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

O momento angular de spin também possui um momento magnético a ele associado.

O seu rácio giromagnético é aproximadamente duas vezes o valor clássico para o momento orbital, isto é,

 (K) / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Isso significa que o spin é duas vezes mais eficaz em produzir um momento magnético do que o momento angular.

Equações (X) e (K) são muitas vezes combinados, escrevendo

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

onde a grandeza g é chamada o fator de divisão espectroscópico. Para momentos angulares orbitais g = 1, para spin apenas g ≈ 2 (embora experimentalmente g = 2 004).

Para os Estados que são misturas de momento angular orbital e momento angular de spin, g não é inteiro .

Dado que

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

O momento magnético devido ao spin do electrão é:

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Assim, a menor unidade de momento magnético para o electrão é o magnetão de Bohr, quer se combine momento angular orbital ou spin.

A interação spin-órbita (mecânica quântica)

Na inclusão introdutória do spin na função de onda de Schrodinger, supõe-se que as coordenadas do spin são independentes das coordenadas do espaço de configuração.[2]

Assim, a função de onda total é escrita como uma função de produto.

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

 (P) / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

A suposição feita acima implica que não existe interação entre L e S, i.e

Neste caso,  é uma auto-função de ambos  e  e portanto  e  são bons números quânticos; em outras palavras, as projeções de  e  são constantes do movimento.

Mas na verdade existe uma interação entre  e  chamada interação Spin-Órbita expressa em termos da grandeza .

Dado que  não comuta quer com  ou com , a equação (P) torna-se incorreta e  e  deixam de ser bons números quânticos. 

Nós imaginamos a interação spin-órbita como o momento magnético spin estacionária interagindo com o campo magnético produzido pelo núcleo orbitante.

No sistema de referência de repouso do electrão, há um campo eléctrico

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Onde  dirige‐se do núcleo em direção ao electrão. 

Assumindo que  é a velocidade do electrão no sistema de referência de repouso do núcleo, a corrente produzida pelo movimento nuclear é: 

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

No sistema de referência de repouso do electrão.

Portanto

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

O momento de spin do electrão realiza um movimento precessional neste campo com frequência de Larmor:

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Com energia potencial

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

As equações acima são válidas no quadro de referência de repouso electrão.

A Transformação para o sistema de referência de repouso do núcleo introduz um fator de ½ - chamado o fator de Thomas. [Isto pode ser mostrado, calculando o tempo dilatado entre os dois sistemas de referência em repouso].[2]

Portanto, um observador no sistema de referência de repouso do núcleo poderia observar o electrão a realizar um movimento de precessão com uma velocidade angular de

 (T) / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

e por uma energia adicional dada por

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

As duas Eqs acima podem ser colocadas em uma forma mais geral, restringindo o V ser qualquer potencial central com simetria esférica.

De forma que

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

e então

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

A equação (T) torna-se então

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

E a energia adicional

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

O produto escalar

 G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Para spin = ½

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

A separação energética se torna então

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Para o potencial de Coulomb a separação energética pode ser aproximada por:

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Onde

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

é o comprimento de onda de Compton

 ou  / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Um resultado útil no cálculo é citado sem prova. O valor médio de  i.e.

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

para 

De modo que a separação energética se torna

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

para 

Esquemas de acoplamento do momento angular

Consideramos até agora somente o acoplamento do spin e momento orbital de um único electrão por meio da interação spin-órbita. Nós agora vamos considerar o caso de dois electrões nos quais há quatro momentos constituintes.

O modelo de acoplamento j - j

Este modelo assume que a interação de spin-órbita domina as interações electrostáticas entre as partículas.

Assim, nós escrevemos para cada partícula

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

O momento angular total é obtido combinando  e  :

. / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

sendo assim temos

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Ilustramos o acoplamento j-j aplicando-o a dois electrões p não equivalentes.

Para cada electrão

 ou  / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

Em um campo magnético fraco, cada Estado de um determinado j irá desdobrar-se em (2j+1) estados, correspondendo aos valores permitidos de mj.

Embora o acoplamento j-j seja amplamente utilizado para a descrição dos estados nucleares observados em espectroscopia nuclear, não é adequado para muitos sistemas atómicos por causa das interações electrostáticas e outras interações entre os dois electrões.

O esquema de acoplamento de Russell-Saunders

O modelo de acoplamento de Russell-Saunders tem sido mais bem sucedido no enquadramento dos espectros atómicos de todos, excepto dos átomos mais pesados. O modelo pressupõe que a interação electrostática, incluindo forças de intercâmbio,

entre dois electrões domina a interação de spin-órbita. Neste caso, os momentos orbitais e os spins dos dois electrões combinam separadamente para formar

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

O momento angular total é dado, por

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

O valor absoluto de  , corresponde a:

 / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

onde os valores possíveis de L são:

 para  / G ψ  = E ψ  =  [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   ψ μ / h/c .

O número quântico l determina as características do nível:

l=1, corresponde ao nível P, mas não significa necessariamente que a configuração de um dos electrões esteja individualmente num estado p.

As transições ópticas seguem as seguintes regras de seleção:

 para um só electrão

 para o sistema total.

significa que os estados quânticos dos dois electrões variam simultaneamente, e em direções opostas, o que só é possível quando o acoplamento é forte, como é o caso dos átomos pesados.

Para dois electrões-p não equivalente temos:

Para cada l e s, os valores de j são 

para cada valor de j existem (2j+1) valores de . As combinações são dadas na tabela.

Observar-se-á que, apesar do número de Estados é uma vez mais 36 em um campo magnético fraco, as suas energias não são as mesmas que aquelas no esquema de acoplamento j-j




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