Η βασική διαφορά μεταξύ της προσέγγισης Born Oppenheimer και της προσέγγισης Condon είναι ότι η προσέγγιση Born Oppenheimer είναι χρήσιμη για την εξήγηση των κυματοσυναρτήσεων ατομικών πυρήνων και ηλεκτρονίων σε ένα μόριο, ενώ η προσέγγιση Condon είναι σημαντική για την εξήγηση της έντασης των δονικών μεταπτώσεων των ατόμων.
Οι όροι Born Oppenheimer approximation και Condon approximation ή Franck-Condon αρχή είναι σημαντικοί όροι στην κβαντική χημεία.
What is Born Oppenheimer Approximation;
Η προσέγγιση Born Oppenheimer είναι μια πολύ γνωστή μαθηματική προσέγγιση στη μοριακή δυναμική. Ο όρος χρησιμοποιείται κυρίως στην κβαντική χημεία και τη μοριακή φυσική. Εξηγεί ότι οι κυματοσυναρτήσεις των ατομικών πυρήνων και των ηλεκτρονίων σε ένα μόριο μπορούν να αντιμετωπιστούν χωριστά ανάλογα με το γεγονός ότι οι πυρήνες είναι βαρύτεροι από τα ηλεκτρόνια. Η προσέγγιση της προσέγγισης ονομάστηκε από τους Max Born και J. Robert Oppenheimer το 1927. Η προέλευση αυτής της προσέγγισης ήταν στην πρώιμη περίοδο της κβαντικής μηχανικής.
Η προσέγγιση Born Oppenheimer είναι χρήσιμη στην κβαντική χημεία για να επιταχύνει τον υπολογισμό των μοριακών κυματοσυναρτήσεων και άλλων ιδιοτήτων για μεγάλα μόρια. Ωστόσο, μπορούμε να παρατηρήσουμε ορισμένες περιπτώσεις όπου η υπόθεση της διαχωρίσιμης κίνησης δεν ισχύει πλέον. Αυτό καθιστά την προσέγγιση άκυρη (ονομάζεται επίσης ανάλυση). Ωστόσο, χρησιμοποιήθηκε ως αφετηρία για άλλες εκλεπτυσμένες μεθόδους.
Στο πεδίο της μοριακής φασματοσκοπίας, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την προσέγγιση Born Oppenheimer ως το άθροισμα ανεξάρτητων όρων μοριακής ενέργειας όπως Etotal=Eelectronic+ Eδονητικό + Eπυρηνικό περιστροφήΤυπικά, η πυρηνική ενέργεια σπιν είναι πολύ μικρή, επομένως παραλείπεται από τους υπολογισμούς. Ο όρος ηλεκτρονικές ενέργειες ή Eelectronic περιλαμβάνει την κινητική ενέργεια, τις διαηλεκτρονικές απωθήσεις, τις διαπυρηνικές απωθήσεις και τις έλξεις ηλεκτρονίων-πυρηνικών κ.λπ.
Γενικά, η προσέγγιση Born Oppenheimer τείνει να αναγνωρίζει μεγάλες διαφορές μεταξύ της μάζας των ηλεκτρονίων και των μαζών των ατομικών πυρήνων όπου λαμβάνονται υπόψη και οι χρονικές κλίμακες της κίνησής τους. Π.χ. σε μια δεδομένη ποσότητα κινητικής ενέργειας, οι πυρήνες τείνουν να κινούνται πιο αργά από τα ηλεκτρόνια. Σύμφωνα με την προσέγγιση Born Oppenheimer, η κυματοσυνάρτηση ενός μορίου είναι το γινόμενο μιας ηλεκτρονικής κυματοσυνάρτησης και μιας πυρηνικής κυματοσυνάρτησης.
Τι είναι η προσέγγιση Condon;
Η προσέγγιση Condon ή η αρχή Franck-Condon είναι ένας κανόνας στην κβαντική χημεία και τη φασματοσκοπία που εξηγεί την ένταση των δονικών μεταπτώσεων. Μπορούμε να ορίσουμε τις δονητικές μεταπτώσεις ως τις ταυτόχρονες αλλαγές στα ηλεκτρονικά και δονητικά επίπεδα ενέργειας ενός μορίου που λαμβάνουν χώρα λόγω της απορρόφησης ή της εκπομπής ενός φωτονίου της κατάλληλης ενέργειας.
Εικόνα 01: Ένα ενεργειακό διάγραμμα με βάση την προσέγγιση Franck-Condon
Η προσέγγιση Condon δηλώνει ότι κατά τη διάρκεια μιας ηλεκτρονικής μετάβασης που λαμβάνει χώρα σε ένα άτομο, συνήθως συμβαίνει μια αλλαγή από ένα επίπεδο δόνησης σε ένα άλλο επίπεδο, εάν οι δύο συναρτήσεις δόνησης τείνουν να επικαλύπτονται σε σημαντικά ποσά.
Αυτή η αρχή αναπτύχθηκε από τους James Frack και Edward Condon το 1926. Αυτή η αρχή έχει μια καθιερωμένη ημικλασική ερμηνεία ανάλογα με τις αρχικές συνεισφορές αυτών των επιστημόνων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της προσέγγισης του Born Oppenheimer και της προσέγγισης Condon;
Οι όροι Born Oppenheimer approximation και Condon approximation ή η αρχή Franck-Condon είναι σημαντικοί όροι στην κβαντική χημεία. Η βασική διαφορά μεταξύ της προσέγγισης Born Oppenheimer και της προσέγγισης Condon είναι ότι η προσέγγιση Born Oppenheimer είναι χρήσιμη στην εξήγηση των κυματοσυναρτήσεων ατομικών πυρήνων και ηλεκτρονίων σε ένα μόριο, ενώ η προσέγγιση Condon είναι σημαντική για την εξήγηση της έντασης των δονικών μεταπτώσεων των ατόμων..
Ακολουθεί μια σύνοψη της διαφοράς μεταξύ της προσέγγισης Born Oppenheimer και της προσέγγισης Condon σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Προσέγγιση Born Oppenheimer vs Condon Approximation
Οι όροι Born Oppenheimer approximation και Condon approximation ή Franck-Condon αρχή είναι σημαντικοί όροι στην κβαντική χημεία. Η βασική διαφορά μεταξύ της προσέγγισης Born Oppenheimer και της προσέγγισης Condon είναι ότι η προσέγγιση Born Oppenheimer είναι χρήσιμη για την εξήγηση των κυματοσυναρτήσεων ατομικών πυρήνων και ηλεκτρονίων σε ένα μόριο, ενώ η προσέγγιση Condon είναι σημαντική για την εξήγηση της έντασης των δονικών μεταπτώσεων των ατόμων.
