tema 1 interaccion materia energia 15-16 v1

7/25/2019 Tema 1 Interaccion Materia Energia 15-16 v1

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TEMA 1.INTERACCINMATERIA-RADIACINAsignatura Qumica Fsica Avanzada. 4 curs!" #rad! $n

QumicaFc!. %avi$r Navas &in$da

'avi$r.navas(uca.$s

D$)artam$nt! Qumica Fsica


2/53

1. TRATAMIENT*

MACR*+C&IC*,. TRN+IT*+ EECTRNIC*+.

C*EFICIENTE+ DE EIN+TEIN/. M*MENT* DE

TRAN+ICIN4. EFECT*+ DE

DI+*0ENTE2


3/53

1. TRATAMIENT*

MACR*+C&IC*,. TRN+IT*+ EECTRNIC*+.C*EFICIENTE+ DE EIN+TEIN

/. M*MENT* DE

TRAN+ICIN4. EFECT*+ DEDI+*0ENTE

3


4/53

1. TRATAMIENT*

MACR*+C&IC*

4

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 1. Tratami$nt! macr!sc)ic!213


5/53

D$nicin5

R$acci!n$s 6!t!7umicas s!n a7u$88as r$acci!n$s 7umicas

7u$ 9an sid! inducidas )!r 8a a:s!rcin d$ radiacin$8$ctr!magn;tica5

R$activ!s < 6!tn = &r!duct!s < En$rga

a $n$rga m!8ar d$ dis!ciacin d$ 8a ma>!ra d$ 8as m!8;cu8as

$st? $n $8 rang! 1@B% B%. Estas $n$rgas s$ c!rr$s)!nd$n

c!n $8 int$rva8! d$ 8!ngitud$s d$ !nda -, nm 20-0is3.

5

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 1. Tratami$nt! macr!sc)ic! 2,3


6/53

D$nicin5

!ngitud d$ *nda5 2m3

Fr$cu$ncia5 cGH 2$rzi!s JK s-13

NLm$r! d$ *ndas5 1GH 2m-13

En$rga d$ un 6!tn5 9H E)92%)9-13

Einst$in5 NAE)92En$rga d$ 1 m!8 d$ 6!t!n$s3

6

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 1. Tratami$nt! macr!sc)ic!2/3


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Di6$r$ncias $ntr$ una r$accin 7umica t;rmica > una

6!t!7umica5

!s r$activ!s d$ una r$accin 7umica ti$n$n 7u$ su)$raruna arr$ra d$ En$rga &!t$ncia8 cu>! di6$r$ncia8

$n$rg;tic! s$ d$n!mina En$rga d$ Activacin.

a Distri:ucin d$ !8tzmann" )r!)!rci!na 8a cantidad d$m!8;cu8as c!n 8a $n$rga n$c$saria )ara su)$rar dic9a :arr$ra5

7



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&r!c$s! F!t!7umic!5 Cuand! una m!8;cu8a a:s!r:$ una radiacin

$8$ctr!magn;tica )asa a un $stad! $Pcitad! $8 cua8 ti$nd$ a5

E6$ctuar una trans6!rmacin 7umica 7u$ g$n$r$ un )r!duct!$sta:8$ !"

E6$ctuar r$acci!n$s c!ns$cutivas ca)ac$s d$ g$n$rar nu$v!s

)r!duct!s d$ r$accin !"

Disi)ar $8 $Pc$s! d$ $n$rga ad7uirid! sin cam:i! 7umic!a8gun!.

8

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 1. Tratami$nt! macr!sc)ic! 2@3


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!s d!s )rim$r!s )r!c$s!s s!n 8!s d$n!minad!s )r!c$s!s

6!t!7umic!s )rimari!s > s$cundari!s.

E8 t$rc$r )r!c$s! $ng8!:a a 8!s d$n!minad!s c!m! )r!c$s!s

6!t!6sic!s d$ d$sactivacin.

9

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 1. Tratami$nt! macr!sc)ic! 23


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&rim$ra $> d$ 8a F!t!7umica5

Slo la luz absorbida por un sistema puede causar

un cambio qumico

Es c!n!cida c!m! 8a 8$> d$ #r!tt9us-Dra)$r.

10



11/53

Qu; im)8ica una int$raccin mat$ria-radiacinS

D$nim!s 8!s c!nc$)t!s d$ trasmitancia"

a:s!rtancia > r$$ctanciac!m!5

ti8izand! un :8anc! c!m! r$6$r$ncia

)!d$m!s ign!rar 8a r$$ctancia )!r 8!

7u$5

11



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a 8$> d$ am:$rt-$$r$sta:8$c$5

H c!$ci$nt$ d$ $Ptincin m!8ar U8m!8-1cm-1V

8 H camin! )tic! r$c!rrid! )!r 8a radiacin UcmV

c H c!nc$ntracin d$ 8a $s)$ci$ $studiada Um!88-1V

+$ d$n$ $8 c!nc$)t! d$ absorbanciac!m! $8 8!garitm!

n$gativ! d$ 8a trasmitancia !5

a a:s!r:ancia $s una )r!)i$dad aditiva. a a:s!r:anciag$n$rada )!r un c!n'unt! d$ WiX $s)$ci$s $s

12

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 1. Tratami$nt! macr!sc)ic! 2Y3


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+$gunda $> d$ 8a F!t!7umica5

n !otn slo puede acti"ar a una mol#cula$ pas%ndola

a un estado acti"ado$ la cual puede dar lu&ar a un

posterior proceso !otoqumico o !oto!sico

Es c!n!cida c!m! 8a 8$> d$ +tarB-Einst$in.

Esta 8$> tam:i;n s$ $nuncia a v$c$s $n s$ntid! c!ntrari!aun7u$" $n $st$ cas!" n! $s $strictam$nt$ una 8$>5

WUna molcula slo puede absorber un nico fotn a la vezX

13



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Actividad 15

A )artir d$ 8!s va8!r$s d$ " ca8cu8ar 8!s va8!r$s d$ 6r$cu$ncia"

nLm$r! d$ !ndas" $n$rga d$ un 6!tn > $n$rga m!8ar.

14


' nm 200 400 700 1000 ' (z

' m)1

*p+' e,

*m' -. mol)1


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Actividad ,5

n 8as$r d$ nitrg$n! )r!duc$ )u8s!s a // nm c!n un )ic!

d$ )!t$ncia d$ , BZ. Asumi$nd! 7u$ 8!s )u8s!s s!n

r$ctangu8ar$s > ti$n$n una duracin d$ 1 ns" Cu?nt!s

6!t!n$s s!n $mitid!s $n cada )u8s!S

15



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1. TRATAMIENT*




16

T 1 I t i t i di i , T ? it 8 t i C i t d


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Estructura $8$ctrnica d$ ?t!m!s > m!8;cu8as

a 6sica d$ )artcu8as $sta:8$c$ 7u$ 8!s $8$ctr!n$s s!n 6$rmi!n$s>" $n c!ns$cu$ncia5 2a3 su $s)n $s s$mi$nt$r! 2[\3 > 2:3 n!

)u$d$n $Pistir , $8$ctr!n$s c!n sus cuatr! nLm$r!s cu?ntic!s

igua8$s.

/os electrones no pueden estar en la misma posicin

con el mismo espn en el mismo instante

17

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$Einst$in 213

,. TRN+IT*+ EECTRNIC*+.

C*EFICIENTE+ DE EIN+TEIN



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!s !r:ita8$s s!n r$gi!n$s $s)acia8$s d!nd$ $Pist$ una ma>!r

)r!:a:i8idad d$ $nc!ntrar a 8!s $8$ctr!n$s. A cada !r:ita88$ c!rr$s)!nd$ un d$t$rminad! niv$8 $n$rg;tic!

> s$ van 88$nand! d$ $8$ctr!n$s $n $8 !rd$n d$ m$n!r a ma>!r

$n$rga.

a suma d$ 8as $n$rgas d$ t!d!s 8!s $8$ctr!n$s c!nstitu>$ un$stad! $n$rg;tic!.

Cuand! t!d!s 8!s $8$ctr!n$s $st?n $n su niv$8 m?s :a'! d$

$n$rga" $8 $stad! s$ d$n!mina Estad! Fundam$nta8 2#+

#r!und +tat$3. na a:s!rcin d$ $n$rga )u$d$ g$n$rar $8 sa8t! d$ un $8$ctrn

d$ un niv$8 m$n!s $n$rg;tic! a !tr! m?s $n$rg;tic!.

18

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$Einst$in 2,3



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Ti)! > n!m$nc8atura d$ !r:ita8$s m!8$cu8ar$s

a 6!rmacin d$ un $n8ac$ im)8ica 8a 6!rmacin

d$ !r:ita8$s m!8$cu8ar$s a )artir d$ , !r:ita8$satmic!s.

Mat$m?ticam$nt$ $8 !r:ita8 m!8$cu8ar s$ !:ti$n$

c!m! una c!m:inacin 8in$a8 d$ !r:ita8$satmic!s" g$n$r?nd!s$ d!s !r:ita8$s m!8$cu8ar$s un! $n8azant$

> !tr! anti$n8azant$.

19

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$Einst$in 2/3

T$ma 1 Int$raccin mat$ria radiacin , Tr?nsit!s $8$ctrnic!s C!$ci$nt$s d$


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!s !r:ita8$s m!8$cu8ar$s s$

c8asican $n !r:ita8$s ti)! " >

n.

!s ti$n$n sim$tra d$

r$v!8ucin r$s)$ct! a8 $'$ d$

$n8ac$ mi$ntras 7u$ 8!s n!.

!s !r:ita8$s > )u$d$n s$r

$n8azant$s > anti$n8azant$s.

!s ns!n !r:ita8$s atmic!s

d$ntr! d$ 8a $structura m!8$cu8ar

7u$ n! c!ntri:u>$n a 8a 6!rmacin

d$ un $n8ac$. 20




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En 8as m!8;cu8as !rg?nicas 7u$

s8! ti$n$n C> 8!s Lnic!s

!r:ita8$s )!si:8$s s!n >

mi$ntras 7u$ $n 8as m!8;cu8as!rg?nicas 7u$ c!nti$n$n

9$t$r!?t!m!s ! $n 8as

in!rg?nicas s$ )u$d$n t$n$r

!r:ita8$s ti)! n.

21

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$Einst$in 2@3



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Tr?nsit!s $8$ctrnic!s

a a:s!rcin d$ un 6!tn g$n$ra un tr?nsit! $8$ctrnic! a un !r:ita8

inc!m)8$t!" dand! c!m! r$su8tad! un Estad! Activad!.Cada m!8;cu8a )!s$$ niv$8$s $n$rg;tic!s $s)$cc!s )!r 8! 7u$ 8as

$n$rgas 7u$ )u$da a:s!r:$r s!n caract$rsticas.

as m!8;cu8as !rg?nicas sin 9$t$r!?t!m!s n! )u$d$n dar

transici!n$s n] ! n].

22

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin

EPist$n r$stricci!n$s a 8a

)!si:i8idad d$ dar un sa8t!

$8$ctrnic!" d$riv?nd!s$ d$ $88!

$8 c!nc$)t! d$ )r!:a:i8idad d$

transicin. D$ 6!rma mu>

sim)8icada 8!s tr?nsit!s s$

c8asican $n )$rmitid!s>

)r!9i:id!s.

,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$Einst$in 23



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Mu8ti)8icidad d$ un $stad!

+$ d$n$ )!r mu8ti)8icidad d$8 sist$ma atmic!-m!8$cu8ar a8 nLm$r!d$ va8!r$s 7u$ )u$d$ ad!)tar $8 m!m$nt! angu8ar d$ $s)n. +$

ca8cu8a a )artir d$ 8a $P)r$sin

si$nd! S$8 m!m$nt! angu8ar t!ta8 d$ $s)n 7u$" d$ 6!rmasim)8icada" s$ )u$d$ ca8cu8ar c!m!

d!nd$ Si$s $8 va8!r d$8 $s)n $8$ctrnic! d$ cada un! d$ 8!s ^i^

$8$ctr!n$s d$8 ?t!m! ! m!8;cu8a 2[ \3.

23

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin

,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$Einst$in 23



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Mu8ti)8icidad d$ un $stad!

&ara un sist$ma c!n un nLm$r! )ar d$ $8$ctr!n$s a)ar$ad!s" $8$s)n t!ta8 $s > )!r 8! tant! 8a mu8ti)8icidad $s 1. Est!s $stad!s s$

d$n!minan sing8$t$s.

Cuand! )!r $6$ct! d$ transici!n$s $8$ctrnicas ! 8a )r$s$ncia d$niv$8$s $n$rg;tic!s d$g$n$rad!s" $Pist$ un )ar d$ $8$ctr!n$s

d$sa)ar$ad!s" $8 va8!r a:s!8ut! d$8 $s)n t!ta8 $s 1> su

mu8ti)8icidad /. Est!s $stad!s s$ d$n!minan tri)8$t$s.

En raras !casi!n$s" $8 sist$ma ti$n$ un Lnic! $8$ctrn d$sa)ar$ad!

2).$. $n 8!s radica8$s3" $n $st$ cas! 8a suma t!ta8 d$ $s)in$s $s \>

8a mu8ti)8icidad $s ,. Est!s $stad!s s$ d$n!minan d!:8$t$.

24


T$ma 1 Int$raccin mat$ria-radiacin , Tr?nsit!s $8$ctrnic!s C!$ci$nt$s d$


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&!z! d$ F$rmi

Cuand! $Pist$n d!s $8$ctr!n$s s!8itari!s $n !r:ita8$s di6$r$nt$s"$st!s )u$d$n $star c!n $s)in$s a)ar$ad!s 2$stad! sing8$t$3 ! sin

a)ar$ar 2$stad! tri)8$t$3.

!s $8$ctr!n$s d$8 $stad! sing8$t$" a8 di6$r$nciars$)!r su $s)n")u$d$n t$n$r 8a misma 6uncin $s)acia8 )!r 8! 7u$ $Pist$ una

)r!:a:i8idad n! nu8ad$ $nc!ntrar a 8!s $8$ctr!n$s $n 8a misma

)!sicin $s)acia8 $n $8 mism! instant$ d$ ti$m)!. Est! im)8ica un

aum$nt! d$ 8a $n$rga r$)u8siva.

!s $8$ctr!n$s d$8 $stad! tri)8$t$" a8 nodi6$r$nciars$ )!r su $s)n"

d$:$n t$n$r una 6uncin $s)acia8 di6$r$nt$ )!r 8! 7u$ n! $Pist$

)!si:i8idadd$ $nc!ntrar a 8!s $8$ctr!n$s $n 8a misma )!sicin

$s)acia8 $n $8 mism! instant$ d$ ti$m)!. Est! im)8ica una 25

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$Einst$in 2Y3

T$ma 1 Int$raccin mat$ria-radiacin , Tr?nsit!s $8$ctrnic!s C!$ci$nt$s d$ Einst$in


26/53

&!z! d$ F$rmi

C!m! c!ns$cu$ncia"

un estado sin&lete tiene una maor ener&a que el

correspondiente estado triplete

Est! s$ c!n!c$ c!m! $8 ozo de ermi.

26

T$ma 1. Int$raccin mat$ria radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$ Einst$in213



27/53

Fact!r$s 7u$ a6$ctan a 8a a:s!rcin d$ 8a radiacin )!r 8a mat$ria

a $cuacin d$ +c9r_ding$r" d$n$ un sist$ma atmic!-m!8$cu8ar $n

$stad! $staci!nari!

HE

Cuand! int$racci!na c!n una radiacin" 8a )$rtur:acin t$m)!ra8

g$n$rada )!r $8 v$ct!r $8;ctric!" tant! $8 ami8t!nian! c!m! 8as6unci!n$s )r!)ias d$:$n sustituirs$ )!r $P)r$si!n$s d$)$ndi$nt$s

d$8 ti$m)!.

Estas 6unci!n$s d$ !nda )$rtur:adas" 2P"t3" )u$d$n $scri:irs$ c!m!c!m:inaci!n$s 8in$a8$s d$ 8as n! )$rtur:adas" usand! c!$ci$nt$s

ak2t3 d$)$ndi$nt$s d$8 ti$m)!

27

T$ma 1. Int$raccin mat$ria radiacin

,.TRN+IT*+ EECTRNIC*+.C*EFICIENTE+ DE EIN+TEIN

,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$ Einst$in2113



28/53

&r!:a:i8idad d$ tr?nsit! $ntr$ d!s niv$8$s i > 6

E8 )r!duct! d$ 8!s c!$ci$nt$s $ntr$ d!s $stad!s $7uiva8$ a 8a)r!:a:i8idad d$ tr?nsit! $ntr$ dic9!s $stad!s.

d!nd$ Uaif2t3V,$s $8 c!$ci$nt$ cuadr?tic! )r!m$di!" 2if3$s 8ad$nsidad d$ radiacin a 8a 6r$cu$ncia if" t$s $8 ti$m)! d$

int$raccin > i||6,$s $8 M!m$nt! d$ Transicin si$nd! $8

!)$rad!r M!m$nt! Di)!8ar.

E8 omento de ransicin$s ca8cu8a:8$ d$ 6!rma t$rica si s$

c!n!c$n 8as 6unci!n$s d$ !nda 7u$ d$n$n 8!s $stad!s inicia8 > na8

> 8!s c!$ci$nt$s as!ciad!s.

28

T$ma 1. Int$raccin mat$ria radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$ Einst$in21,3

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$ Einst$in


29/53

&r!:a:i8idad d$ tr?nsit! $ntr$ d!s niv$8$s i > 6

2t$rica3

&$r! tam:i;n $s m$di:8$ $P)$rim$nta8m$nt$ a )artir d$ dat!s

$s)$ctr!sc)ic!s5

2$P)$rim$nta83

d!nd$ F $s 8a W6u$rzaX ! int$nsidad d$ 8a :anda d$ a:s!rcin > s$

r$8aci!na c!n $8 ?r$a :a'! 8a curva $n un $s)$ctr! n!rma8izad!5

d!nd$ 8a c!nstant$ 7u$ ac!m)a`a a 8a int$gra8 ti$n$ unidad$s d$m!8m-1

29

T$ma 1. Int$raccin mat$ria radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$ Einst$in21/3



30/53

C!$ci$nt$s d$ Einst$in

F s$ )u$d$ ca8cu8ar d$sd$ un )unt! d$ vista t$ric! s$gLn5

+$ d$n$ c!m! 8a v$8!cidad d$ a:s!rcin ! $misin )!r unidad d$

d$nsidad d$ radiacin > d$ ti$m)!

R$8aci!nand! $sta $P)r$sin c!n 8a 7u$ )$rmit$ $8 c?8cu8!

$P)$rim$nta8" !:t$n$m!s5

30

T$ma 1. Int$raccin mat$ria radiacin ,. Tr?nsit!s $8$ctrnic!s. C!$ci$nt$s d$ Einst$in2143



31/53

C!$ci$nt$s d$ Einst$in

E8 c!$ci$nt$ d$ Einst$in s8! d$)$nd$ d$ 8as 6unci!n$s d$ !ndainicia8 > na8 )!r 8! 7u$ d$:$ra s$r a)8ica:8$ a 8a $misin !

c!$ci$nt$ d$ $misin $stimu8ada

D$8 d$sa'ust$ $ntr$ $sta d$nicin > 8!s dat!s $P)$rim$nta8$s s$in$r$ 8a $Pist$ncia d$ !tr! )r!c$s!" ind$)$ndi$nt$ d$ 8a d$nsidad

d$ radiacin" ta8 7u$ 8a $misin t!ta8 $s

$8 c!$ci$nt$A

s$ d$n!mina c!$ci$nt$ d$ $misin $s)!nt?n$a"

$stand! r$8aci!nad! c!n $8 c!$ci$nt$ d$ $misin $stimu8ada )!r

31

$ a $ acc a $ a ad ac ? s !s $ $c c!s C!$ c $ $s d$ s $21@3


32/53

1. TRATAMIENT*




32

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin /. M!m$nt! d$ transicin 213


33/53

C?8cu8! d$8 m!m$nt! d$ transicin

a 6uncin d$ !ndas 23 s$ )u$d$ 6act!rizar $n una )art$ vi:raci!na8

23" 7u$ d$)$nd$ 6undam$nta8m$nt$ d$8 m!vimi$nt! d$ 8!s nLc8$!s

> una )art$ $8$ctrnica 23

t$ni$nd! $n cu$nta 8a proimacin de orn)ppen+eimer5 8a

di6$r$ncia d$ masas $ntr$ $8 $8$ctrn > 8!s nLc8$!s $s ta8 7u$

)$rmit$ c!nsid$rar 7u$ 8!s $8$ctr!n$s s$ mu$v$n c!n 8!s nLc8$!s

$st?tic!s" )!d$m!s v$r $nt!nc$s 7u$ s8! !)$ra s!:r$ 8a )art$$8$ctrnica5

33

2 3

/. M*MENT* DETRAN+ICIN

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin /. M!m$nt! d$ transicin 2,3


34/53


Tam:i;n )!d$m!s 6act!rizar 8a 6uncin $8$ctrnica $n una )art$$s)acia8 2!r:ita83 > una )art$ d$ $s)n5

&!r 8! 7u$

En )rim$ra a)r!Pimacin" $8 !)$rad!r s8! actLa s!:r$ 8a )art$

$s)acia85

34

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin /. M!m$nt! d$ transicin 2/3


35/53


&ara !:t$n$r un M!m$nt! d$ Transicin n! nu8!" n! d$:$n s$r nu8as

ninguna d$ 8as tr$s int$gra8$s.

+i $8 M!m$nt! d$ Transicin 6u$s$ nu8!$staram!s ant$ $8 cas! d$

transici!n$s n! )$rmitidas ! )r!9i:idas.

35



36/53


E8 )rim$r t;rmin! $s 8a int$gra8 d$ s!8a)ami$nt! d$ 8a 6uncin d$

!nda 7u$ d$scri:$ 8a vi:racin nuc8$ar > $ng8!:a 8a 6!rmu8acin

cu?ntica d$8 )rinci)i! d$ FranB-C!nd!n.

E8 s$gund! t;rmin! $s 8a int$gra8 d$ s!8a)ami$nt! d$ 8a 6uncin d$

!nda 7u$ d$scri:$ $8 tr?nsit! d$ $s)n.

E8 t$rc$r t;rmin! $s $8 m!m$nt! d$ transicin $8$ctrnica > d$)$nd$

d$8 s!8a)ami$nt! d$ 8!s !r:ita8$s inicia8 > na85 +im$tra !r:ita8.

36

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin /. M!m$nt! d$ transicin 2@3


37/53

Inu$ncia d$8 t;rmin! vi:raci!na85 &rinci)i! d$ FranB-C!nd!n

37

En una :anda d$ un $s)$ctr! $s$s$ncia8 distinguir $ntr$ su

)!sicin 2$n$rga d$ 8a transicin3

> su int$nsidad 2)r!:a:i8idad d$ 8a

transicin3.

a d$)$nd$ncia vi:raci!na8 d$ 8a

int$nsidad d$ una :anda )u$d$

$va8uars$ a )artir d$8

s!8a)ami$nt! mat$m?tic! $ntr$ 8as

6unci!n$s d$ !nda inicia8 > na8" am:as d$nidas d$ acu$rd! c!n

$8 m!d$8! d$ !sci8ad!r armnic!.



38/53


38

E8 )rinci)i! d$ !rn-*))$n9im$r$sta:8$c$ 7u$ durant$ 8a

transicin 8!s nLc8$!s

)$rman$c$n $st?tic!s $n sus

)!sici!n$s d$ $7ui8i:ri! 28n$a

v$rtica8 $n un gr?c! d$ $n$rga-)!sicin3. &!r 8! tant!" $8 )r!duct!

d$ 8!s $8$m$nt!s d$ 8a int$gra8 s$

$6$ctLa )unt! a )unt!" usand! 8!s

va8!r$s d$ cada 6uncin c$ntradas

$n sus )!sici!n$s d$ $7ui8i:ri!.C!ns$cu$nt$m$nt$" 8a transicin - ti$n$ una m$n!r $n$rga d$

transicin" )$r! )u$d$ n! t$n$r 8a ma>!r int$nsidad. a:itua8m$nt$" 8a

transicin $8$ctrnica g8!:a8 mu$stra un )$r8 asim;tric! c!m! )u$d$

a)r$ciars$ $n $8 $s)$ctr! d$8 )$rmanganat! )!t?sic!5



39/53


39



40/53

R$g8a d$ s$8$ccin )!r Es)n

En )rim$ra a)r!Pimacin" 8as 6unci!n$s d$ $s)n 2S3 s8! t!man d!sva8!r$s5 2sing8$t$3 ! 2tri)8$t$3. as 6unci!n$s mat$m?ticas 7u$

r$)r$s$ntan $st!s $stad!s s!n !rt!n!rma8$s" $s d$cir 7u$ 8!s va8!r$s

d$ 8!s )r!duct!s5

bHbH1 bHbH

Est! im)8ica 7u$ )ara un tr?nsit! $8$ctrnic! sing8$t$-sing8$t$!

tri)8$t$-tri)8$t$8a int$gra8 va8$ 1> $8 tr?nsit! $s W)$rmitid!X )$r!

)ara tr?nsit!s sing8$t$-tri)8$t$! tri)8$t$-sing8$t$8a int$gra8 va8$ >

$8 tr?nsit! $st? W)r!9i:id!X.

En c?8cu8!s m?s )r$cis!s s$ d$:$ c!nsid$rar $8 ac!)8ami$nt! $s)n-!r:ita8 8! 7u$ 9ac$ 7u$ 8!s $stad!s sing8$t$s > tri)8$t$s $st?n

8ig$ram$nt$ m$zc8ad!s $ntr$ s. C!m! c!ns$cu$ncia 8as transici!n$s

)r!9i:idas s!n $n r$a8idad )!c! )r!:a:8$s ! d$ mu> :a'a int$nsidad.

40

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin /. M!m$nt! d$ transicin 2Y3


41/53

Funcin d$ s!8a)ami$nt! $8$ctrnic!

41

N* N*5 sbPb)P N*5 sbPb)z

+!8a)ami$nt! $8$ctrnic!



42/53

Funcin d$ s!8a)ami$nt! $8$ctrnic!

42

E'$m)8! d$ s!8a)ami$nt! $8$ctrnic! nu8! $n 8a )iridina


43/53

1. TRATAMIENT*




43

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 4. E6$ct!s d$8 dis!8v$nt$ 213


44/53

E6$ct!s 7u$ a6$ctan a 8a int$nsidad5 E6$ct! d$8 ?t!m! )$sad!

$m!s vist! 7u$ 8as transici!n$s +ing8$t$-Tri)8$t$ s!n tr?nsit!s

)r!9i:id!s. +in $m:arg!" s$gLn $8 m!d$8! d$ ac!)8ami$nt! $s)n-

!r:ita8" 8as 6unci!n$s d$ $s)n d$ 8!s $stad!s sing8$t$s > tri)8$t$s

t!man 8a 6!rma

S0> T0" s!n 8as 6unci!n$s :?sicas sin )$rtur:ar mi$ntras 7u$ S0k> T0k

s!n 8as 6unci!n$s c!rr$s)!ndi$nt$s a cua87ui$r k$stad! 7u$ )u$da

t$n$r inu$ncia $n $8 c?8cu8! d$8 m!m$nt! d$8 $s)n c!nsid$rad!"s$an d$ 8a )r!)ia m!8;cu8a ! d$ m!8;cu8as ad>ac$nt$s.

44

4. EFECT*+ DEDI+*0ENTE

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 4. E6$ct!s d$8 dis!8v$nt$ 2,3


45/53


A9!ra $8 )r!duct! S(T)]T(S)n! $s $strictam$nt$ nu8! >a 7u$ 8!ssing8$t$s d$)$nd$n d$ tri)8$t$s > 8!s tri)8$t$s d$ sing8$t$s.

C!m! $'$m)8! sim)8$ )!d$m!s )!n$r 7u$

C!n 8! 7u$ $8 )r!duct! ST]TSinc8uir? t;rmin!s d$8 ti)!

45

!s c!$ci$nt$s !" ""p!>p"ti$n$n 8a 6!rma

>

> d$)$nd$n tant! d$ 8a di6$r$ncia $n$rg;tica$ntr$ niv$8$s c!m! d$ #S0" si$nd! ;st$

d$)$ndi$nt$ d$ 8a cuarta )!t$ncia d$8 nLm$r!

atmic! d$ 8!s ?t!m!s im)8icad!s $n 8a

int$raccin.

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 4. E6$ct!s d$8 dis!8v$nt$ 2/3


46/53


46

Aum$nt! d$ 8a )r!:a:i8idad d$tr?nsit! + T )!r 8a $Pist$ncia

d$ un ?t!m! )$sad! $n 8a

m!8;cu8a.

E6$ct! d$8 ?t!m! )$sad! $n 6uncin d$8

dis!8v$nt$ )ara 8a transicin + T2)r!9i:ida3. as curvas 1" , > / $st?n

r$6$ridas a 8a $sca8a d$ 8a d$r$c9a"

mi$ntras 7u$ 8as 4 > @a 8a d$ 8a

iz7ui$rda.



47/53

E6$ct!s 7u$ a6$ctan a 8a )!sicin5 E6$ct!s at!crmic! >

i)s!crmic!

A6$ctan a 8!s niv$8$s $n$rg;tic!s im)8icad!s $n 8a transicin. a

distri:ucin d$ 8as d$nsidad$s d$ carga m!8$cu8ar$s $s di6$r$nt$

ant$s > d$s)u;s d$ 8a transicin" a6$ctand! a su m!m$nt! di)!8ar

>G! a su )!8ariza:i8idad.

E8 m!m$nt! di)!8ar d$8 dis!8v$nt$ u !tras m!8;cu8as d$8 $nt!rn!

ti$nd$n a $sta:i8izar ! d$s$sta:i8izar $8 sist$ma.

+$ )r!duc$n int$racci!n$s +!8ut!-Dis!8v$nt$ d$8 ti)!5

Di)!8! Di)!8!

Di)!8! - &!8arizacin

En8ac$ d$ idrg$n!47

T$ma 1. Int$raccin mat$ria-radiacin 4. E6$ct!s d$8 dis!8v$nt$ 2@3


48/53


i)s!crmic!

E6$ct! I&+*CRMIC* 2:8u$ s9i6t3D$s)8azami$nt! d$ 8a :anda

9acia ma>!r$s $n$rgas 2ma>!r 6r$cu$ncia ! m$n!r 8!ngitud d$

!nda3.

E6$ct! AT*CRMIC* 2r$d s9i6t3D$s)8azami$nt! d$ 8a :anda

9acia m$n!r$s $n$rgas 2m$n!r 6r$cu$ncia ! ma>!r 8!ngitud d$

!nda3.

A c!ntinuacin s$ d$ta88an div$rsas situaci!n$s c!mun$s5

48



49/53


i)s!crmic!

Cas! 15 E8 $stad! $Pcitad! $s m%s polar 7u$ $8 $stad! 6undam$nta8

n aum$nt! $n 8a )!8aridad d$8 dis!8v$nt$ $sta:i8iza $8 sist$ma $n

$8 $stad! $Pcitad!.

M$n!r$s $n$rgas )ara g$n$rar 8a transicin.

D$s)8azami$nt! 9acia $8 r!'! $6$ct! atocrmico.

49



50/53


i)s!crmic!

Cas! ,5 E8 $stad! $Pcitad! menos polar 7u$ $8 $stad! 6undam$nta8

n aum$nt! $n 8a )!8aridad d$8 dis!8v$nt$ d$s$sta:i8iza $8 sist$ma

$n $8 $stad! $Pcitad!.

Ma>!r$s $n$rgas )ara g$n$rar 8a transicin.

D$s)8azami$nt! 9acia $8 azu8 $6$ct! (ipsocrmico.

50



51/53

R$s!8ucin d$ 8a $structura vi:raci!na8

a $structura vi:raci!na8 $st? m$'!r r$su$8ta $n s!8v$nt$s n! )!8ar$s

> a :a'a t$m)$ratura.

51

Es)$ctr! d$ a:s!rcin d$ 8a

6$ni8vini8c$t!na $n cic8!9$Pan! 2traz!

gru$s!3 > $n $tan!8 2traz! n!3" )ara

8a transicin n].



52/53

R$s!8ucin d$ 8a $structura vi:raci!na8

a $structura vi:raci!na8 $st? m$'!r r$su$8ta $n s!8v$nt$s n!

)!8ar$s > a :a'a t$m)$ratura.

52

Es)$ctr! d$ a:s!rcin d$ 8a

6$ni8vini8c$t!na $n E&A

2Etan!85Is!)$ntan!5Et$r $t8ic! ,5@5@3

a ,@/ 2traz! n!3 > a 2traz!

gru$s!3 )ara 8a transicin n].


53/53

TEMA 1.INTERACCIN

MATERIA-RADIACINAsignatura Qumica Fsica Avanzada. 4 curs!" #rad! $n Qumica

Fc!. %avi$r Navas &in$da

'avi$r.navas(uca.$s

D$)artam$nt! Qumica Fsica

tema 1 interaccion materia energia 15-16 v1

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