A origem clássica da força do oscilador

Abstract

Resumo O conceito de força do oscilador é útil em várias áreas da química e da física, tais como emissão e absorção de radiação, constante dielétrica, índice de refração e colisões inelásticas entre partículas carregadas e átomos e moléculas. Na maioria dos livros didáticos, o conceito de força de oscilador é introduzido de forma ad hoc, com pouca ou nenhuma menção à sua origem clássica. Neste artigo, a origem clássica dos vários parâmetros que descrevem a intensidade das transições óticas em átomos e moléculas são revistas, com ênfase ao conceito de força de oscilador, que faz a ligação entre aqueles parâmetros. Alguns conceitos equivocados e armadilhas comuns com relação a essas grandezas são apontados.

Introduzindo o conceito de força do oscilador nas disciplinas iniciais de mecânica quântica

“…As probabilidades de transição para um problema ideal de um elétron, levam a alguns importantes teoremas gerais representados pelas chamadas regras de soma. Talvez a regra da soma mais conhecida na teoria atômica seja a regra da soma TRK [3][4][5][6]. Esta regra relaciona os termos dipolo entre os níveis energéticos E a e E k , a saber 2m 3…”

“…Então, introduz-se uma quantidade adimensional f ka , conhecida como a força do oscilador. Para um sistema de um único elétron, ela é definida como [3][4][5]:…”

“…Um ponto característico da regra de soma TRK original para os estados atômicos era sua falta de dependência do estado inicial das transições. As regras da soma têm desempenhado um papel importante no desenvolvimento de muitos ramos da física desde o primeiros dias da mecânica quântica [3][4][5][6][7][8].…”

“…Santos [5] discutiu a origem clássica dos vários parâmetros que descrevem a intensidade das transições óticas em átomos e moléculas, com ênfase ao conceito de força de oscilador, que faz a ligação entre aqueles parâmetros.…”