Re: tempi dei salti energetici---

From: Soviet_Mario <Soviet_at_MIR.CCCP>
Date: Sat, 15 Sep 2007 15:28:42 GMT

Integro a breve giro quanto scritto prima

Soviet_Mario ha scritto:
> Elio Fabri ha scritto:
>> Soviet_Mario ha scritto:

>>> In chimica diamo per "noti" almeno gli ordini di grandezza medi
>>> richiesti da queste transizioni elettroniche (nelle
molecole almeno,
>>> non so se adatti ad altri stati della materia), e sono
dell'ordine di
>>> grandezza (se non ricordo male !) di 10^(-15) secondi.
>> Per come lo capisco io, quel 10^(-15) s = 1 fs
(femtosecondo) ha tutta
>> un'altra origine e significato.
>> E' il periodo tipico della radiazione emessa (o assorbita)
in una
>> transizione elettronica. Prendi E = hf, e vedrai che quel
periodo
>> (frequenza f = 10^15 Hz) corrisponde a un salto di 3 eV.
>
> quindi, se capisco bene questa utile precisazione,
implicitamente essa significa che il "parto" o la genesi di un
certo fotone di data frequenza "ni" non pu� durare pi� del
periodo della radiazione emessa medesima ? (Qui per periodo
intendo proprio il reciproco della frequenza)
> Oppure significa che il "parto" deve durare ESATTAMENTE
quanto il periodo della radiazione emessa ?
>

ripensandoci, ho ricostruito la fonte di questa ... non so come
chiamarla, intuizione o solo sensazione (dipende da quanto �
effettivamente giusta). Cmq sia, essa mi � sorta dal ricordare
una di quelle che sul testo che uso viene chiamata regola di
selezione (il contesto � la spettroscopia, dal punto di vista
per� chimico, e non troppo approfondita in senso fisico,
ovviamente. E' anche un testo da liceo, seppure ottimo e per le
quinte, per cui non si pu� pretendere troppo).
Cmq sia, se si pu� un istante generalizzare dalla transizione
elettronica alla transizione generica, vengono riportate alcune
regole quantiche di selezione degli assorbimenti/emissioni
permesse (sinonimo di probabili e di segnali intensi negli spettri).
1) In concomitanza dell'assorbimento o emissione opportuno deve
verificarsi una variazione di dipolo nel sistema (questo a
differenza del Raman, dove non c'� alcuna variazione di
polarit�, ma di polarizzabilit�)
2) affinch� si verifichi assorbimento o emissione, la frequenza
del fotone assorbito o emesso deve coincidere con la "frequenza
naturale di oscillazione del dipolo stesso" (e qui, anche se non
viene detto, immagino che si riferisca allo stato energetico di
partenza e non a quello di arrivo)

Era questa seconda regola ad avermi suggerito una possibile
fonte dei tempi delle transizioni (che cmq sono citate nel
testo, con l'ordine di grandezza che ho scritto, e non so se si
tratti di una coincidenza o meno, perch� non sono sicuro di
avere capito completamente la precisazione di Elio Fabri).

Ma a ripensarci bene, non sono pi� tanto convinto che il tempo
di genesi del fotone debba coincidere con una E UNA SOLA
oscillazione completa del dipolo (sia esso un orbitale atomico o
un legame che vibra o una molecola che ruota).
Mi sembra pi� o meno intuitivo (ma lo � ?) che il parto del
fotone non possa completarsi pi� presto di un intero ciclo
completo di oscillazione del dipolo emittente/assorbente (che ha
frequenza naturale coincidente con la futura luce emessa), ma
non saprei dire se il parto non possa protrarsi per pi� cicli di
oscillazione (anche se non ne capirei la ragione).
Come stanno realmente le cose ? Il "parto del singolo fotone" �
un atto elementare, che si realizza in un unico ciclo di
oscillazione del dipolo oppure il fotone nasce progressivamente
nell'arco di pi� cicli ? Se fosse questa seconda ipotesi, allora
il tempo che ho detto (e che ho letto) sarebbe inconsistente col
tempo di genesi di un fotone. Anzi, in questo secondo caso non
mi � nemmeno chiaro se debba necessariamente esistere un tempo
dato di genesi di un fotone. Infatti se ad un sistema oscillante
(dipolo) fossero necessari X cicli di oscillazione per generare
un fotone, perch� un altro atomo non potrebbe mettercene X-1, o
X+2 ?
Il caso che X debba essere esattamente 1 spiegherebbe la
coincidenza col tempo calcolato da Elio sulla base del gradino
di energia
e il tempo di genesi di 10^(-15) secondi. Ma se X pu� essere
anche maggiore di 1, o variabile a piacere secondo una qualche
distribuzione statistica, ovviamente svuota di significato la
coincidenza di quei due numeri

Spero che altri sappiate chiarire con certezza questo dubbio,
perch� non vorrei avere male interpretato alcune affermazioni
che sembravano chiare e lineari sulal carta ma forse non sono
neppure vere
ciao
Soviet_Mario


>>
>>> Parlo proprio del tempo "proprio" della transizione, senza
alcun
>>> riferimento alla vita media degli stati eccitati,
>> Infatti, la vita media non c'entra.
>> Anzi, il concetto e' che il moto dei nuclei o anche gli urti
fra le
>> molecole non hanno importanza perche' sono assai lenti
rispetto a
>> questa frequenza.
>
> si, l'avevo citato forse col nome sbagliato (principio di
Frank Condon ... e che forse si basa proprio
sull'approssimazioen di cui dici dopo)
>
> ciao
> Soviet_Mario
>
>>
>> Lo puoi vedere anche in termini d'indeterminazione: se la
frequenza
>> dcegli urti e' molto minore, essi causeramnno un piccolo
allargamento
>> della riga emessa o assorbita, e niente di piu'.
>> Se consideri le vibrazioni e rotazioni dei nuclei, queste
produrranno
>> dei sottolivelli (le bande) con separazioni assai piccole
rispetto ai
>> salti di energia elettronici.
>> Di qui si giustifica quella che si chiama appross. di
>> Born-Oppenheimer.
>>
>
>
Received on Sat Sep 15 2007 - 17:28:42 CEST