Re: Bande e livelli energetici

From: Tetis <gianmarco100_at_inwind.it>
Date: Thu, 26 Jan 2006 13:37:20 +0000 (UTC)

"Alexis" <alexisfree_at_libero.it> wrote in message
news:1138270602.964430.80310_at_g14g2000cwa.googlegroups.com

> riguardo la risposta di Tetis, non l'ho capita :-)
> In merito alla formazione di bande il libro dice pi� o meno solo
> questo "[...]a causa del principio di esclusione, due elettroni aventi
> funzioni d'onda identiche non possono occupare lo stesso spazio e di
> conseguenza i livelli energetici si separano (si scindono) [...]"

E che libro e'? Non vorrei essere offensivo verso
il suo autore, ma queste sono risposte da mandare
l'autore per punizione a barzellettieri d'Italia,
sperando che possa farla franca dimostrando di essere
minorenne o che possa dimostrare che stava parlando
di una rivoluzionaria teoria alternativa alla meccanica
quantistica. E sperando che qualcuno non ti abbia estorto denaro
vendendo le sue esternazioni. Se poi fossero informazioni
gratuite, nemmeno su Wikipedia si corrono tali rischi.
Tutt'al piu' sono frasi concesse ad un'apprendista
che si avventura a tentoni nel mondo dei news-group.

Il principio di esclusione di Pauli
nella formulazione dovuta a Pauli non vieta a due elettroni
di occupare le stesse regioni di spazio. Se poi due elettroni
preferiscono stare lontani e' perche' questo e' l'effetto
dovuto alla repulsione coulombiana. L'unico fondo di verita'
e' che se molti livelli in luogo del solo stato fondamentale
vengono impegnati questo e' dovuto al principio di Pauli.
Ma che questa molteplicita' di livelli che si formano in una
molecola siano in qualche modo connesse con il principio di
Pauli e', allo stato delle conoscenze, una scommessa al buio,
e un giorno dovesse risultare che non fosse priva di fondamento
scommetti che quella frase sarebbe coperta da un adeguato
cappotto di altre considerazioni che la articolano e dotano
di significato.

La spiegazione corrente somiglia piu' a quella incomprensibile
che ti ho scritto che non a quella del libro che hai citato.
Posso provare a renderla piu' comprensibile, ma non so quanto
ti interesserebbe alla fin fine. Magari questa immagine
ti puo' aiutare. Prova a pensare a quanti timbri e' possibile
produrre utilizzando una batteria di pianoforti anziche'
un singolo piano. Non ho detto note, ma timbri, infatti
la molteplicita' dei livelli in una banda somiglia piu'
alle sfumature di timbro dovute alla distribuzione spaziale
dei pianoforti che non all'acuita' delle note. Ora quello
che succede quando questi atomi sono messi vicini gli uni
con gli altri ha un'analogo nel caso dei pianoforte. Se le
cavita' di risonanza dei pianoforte sono messe in comunicazione,
il suono che risulta non e' la somma di contributi spaziali
indipendenti, ed il suono prodotto dal singolo tasto e'
diverso da quello che si sentiva prima. Questo e' dovuto
alle diverse condizioni di risonanza. Per questo, modificando
la configurazione di un complesso di atomi puo' cambiare la
chimica del sistema. A questo livello base si aggiungono
considerazioni legate alla complessita' di un sistema di
piu' elettroni che, a differenza dei suoni, sono fortemente
interagenti, ed effetti ulteriori dovuti alle possibili
combinazioni. Ma essenzialmente una frazione significativa,
della complessa struttura teorica che spiega le bande,
si spiega con la teoria ondulatoria. I suoni sono onde
e sono un'analogia potente, ma pericolosa a modo loro.
Un motivo di pericolo da segnalare subito sta nel fatto
che a differenza delle onde classiche la cui ampiezza e'
modulabile, le onde quantistiche sono vincolate da
condizioni di normalizzazione. Ad ogni modo, quando
si considerano le proprieta' di tanti tanti tanti
elettroni, sono proprio le classiche (+ una controparte
che a livello classico si apprezza meno) onde modulabili
in ampiezza a tornare uno strumento esplicativo utile
e significativo.

> la mia era solo una curiosit� ma vista la difficolt� incontrata nel
> capire la risposta di Tetis credo che due sono le possibili soluzioni
> 1) prendo il libro che mi hai consigliato e studio la cosa seriamente
> 2) da buon "ingegnere" informatico mi preoccupo di approfondire solo le
> mie conoscenze su Java lasciando ai fisici la fisica :-) (e di
> questo sarenno contenti gli utenti di questo newsgroup ormai abituati
> al livello delle mie domande estremamente elementare ! )

Se ti puo' interessare io mi dispiacerei di non trovare
domande elementari.


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Received on Thu Jan 26 2006 - 14:37:20 CET

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