Presentacion en clase - Departamento de Física - Universidad ...

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25.10.2014 Views

Atomo de Hidrógeno: solución de la Ecuación de Schrödinger l Separación de variables: 1 ∂ ⎛ R(r) ∂r r 2 ∂ ⎝⎜ ∂r R(r) ⎞ ⎠⎟ + r ⎛ 2 ⎝⎜ = κ + 2m Ze 2 2 4πε 0 r + 2mE 2 ⎞ ⎠⎟ = −κ 1 ⎛ 1 ∂ ⎛ Y(θ,φ) sin θ ∂θ sin θ ∂ ⎞ ⎝⎜ ∂θ ⎠⎟ + 1 ∂ 2 ⎞ ⎝⎜ sin 2 θ ∂φ 2 ⎠⎟ Y(θ,φ) = 0 l Parte angular: ⎛ 1 ⎝⎜ sin θ ∂ ⎛ ∂θ sin θ ∂ ⎞ ⎝⎜ ∂θ ⎠⎟ + 1 sin 2 θ ∂ 2 ⎞ Y(θ,φ) + κY(θ,φ) = 0 ∂φ 2 ⎠⎟ • No depende del potencial central V(r), ni de r en general. • Es común a todo caso de simetría esférica. • Las soluciones Y se llaman armónicos esféricos

La parte angular: armónicos esféricos ⎛ 1 ∂ ⎛ sin θ ∂θ sin θ ∂ ⎞ ⎝⎜ ∂θ ⎠⎟ + 1 ∂ 2 ⎞ Y(θ,φ) + κY(θ,φ) = 0 ⎝⎜ sin 2 θ ∂φ 2 ⎠⎟ l La ecuación es nuevamente separable: Y(θ,φ) = T(θ) F(φ) 1 T(θ) sin θ ∂ ⎛ ∂θ sin θ ∂ ⎞ ⎝⎜ ∂θ ⎠⎟ T(θ) + κ sin2 θ + 1 ∂ 2 F(φ) ∂φ F(φ) = 0 2 l La parte en ∂ 2 = m 2 φ : ∂φ 2 F(φ) + m2 F(φ)= 0 = −m 2 F(φ) = e i m φ F(0) = F(2π) ⇒ m ∈ l La parte en q : sin θ ∂ ⎛ ∂θ sin θ ∂ ⎞ ⎝⎜ ∂θ ⎠⎟ T(θ) + ( κ sin2 θ − m 2 )T(θ) = 0

La parte angular: armónicos esféricos<br />

⎛ 1 ∂ ⎛<br />

sin θ ∂θ sin θ ∂ ⎞<br />

⎝⎜<br />

∂θ ⎠⎟ + 1 ∂ 2 ⎞<br />

Y(θ,φ) + κY(θ,φ) = 0<br />

⎝⎜<br />

sin 2 θ ∂φ 2 ⎠⎟ l La ecuación es nuevam<strong>en</strong>te separable:<br />

Y(θ,φ) = T(θ) F(φ)<br />

1<br />

T(θ) sin θ ∂ ⎛<br />

∂θ sin θ ∂ ⎞<br />

⎝⎜<br />

∂θ ⎠⎟ T(θ) + κ sin2 θ + 1 ∂ 2<br />

F(φ) ∂φ F(φ) = 0<br />

2<br />

l La parte <strong>en</strong><br />

∂ 2<br />

= m 2<br />

φ :<br />

∂φ 2 F(φ) + m2 F(φ)= 0<br />

= −m 2<br />

F(φ) = e i m φ<br />

F(0) = F(2π) ⇒ m ∈ <br />

l La parte <strong>en</strong><br />

q<br />

:<br />

sin θ ∂ ⎛<br />

∂θ sin θ ∂ ⎞<br />

⎝⎜<br />

∂θ ⎠⎟ T(θ) + ( κ sin2 θ − m 2 )T(θ) = 0

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