Texto Completo em PDF - Programa de Pós-Graduação em Física ...
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2<br />
<strong>de</strong> Schrödinger <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte do t<strong>em</strong>po para o hamiltoniano molecular com uma perturbação<br />
∂ |Ψ〉<br />
i<br />
∂t = [Hmol + I(t)] |Ψ〉 ,<br />
sendo a perturbação, no nosso probl<strong>em</strong>a, provocada pela ação do campo eletromagnético<br />
sobre a molécula e é representada pelo operador I(t). A solução da equação <strong>de</strong> Schrödinger<br />
dada pelo vetor |Ψ〉 é expressa como uma combinação linear dos autovetores |ψ α〉 do opera-<br />
dor hamiltoniano molecular Hmol, que constitu<strong>em</strong> uma base do espaço vetorial que estamos<br />
tratando.<br />
A teoria <strong>de</strong> perturbação pressupõe o conhecimento dos estados estacionários do<br />
hamiltoniano molecular. A <strong>de</strong>terminação dos estados <strong>de</strong>ste hamiltoniano a partir da equação<br />
<strong>de</strong> Schrödinger in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte do t<strong>em</strong>po na representação das coor<strong>de</strong>nadas é complexo, pois o<br />
movimento dos elétrons e dos núcleos estão acoplados tornando difícil a integração direta da<br />
equação <strong>de</strong> Schrödinger. Em 1927, os físicos Born e Oppenheimer [16] d<strong>em</strong>onstraram, uti-<br />
lizando métodos perturbativos, que <strong>em</strong> uma primeira aproximação po<strong>de</strong>riam <strong>de</strong>sconsi<strong>de</strong>rar a<br />
energia cinética dos núcleos no hamiltoniano molecular <strong>de</strong>vido a ord<strong>em</strong> <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>za muito<br />
pequena <strong>de</strong>ste termo com relação à energia associada aos termos relativos aos elétrons.<br />
Esta aproximação ficou conhecida como separação <strong>de</strong> Born-Oppenheimer. Consi<strong>de</strong>rando<br />
este fato, Born e Oppenheimer propuseram como autofunção estacionária do hamiltoniano<br />
molecular o seguinte:<br />
ψ α(R, r) = ξ α(R)Φα(r; R),<br />
on<strong>de</strong> a posição dos núcleos R é tomada como um parâmetro na função eletrônica Φα(r; R),<br />
esta é assumida ser autofunção do hamiltoniano molecular <strong>de</strong>sconsi<strong>de</strong>rando-se o termo da<br />
energia cinética dos núcleos. Estas assunções sobre a autofunção do hamiltoniano mole-<br />
cular são conhecidas como aproximação adiabática ou <strong>de</strong> Born-Oppenheimer do probl<strong>em</strong>a<br />
molecular. Em algumas situações esta aproximação não será possível, impossibilitando a uti-<br />
lização da aproximação adiabática. Para contornar este probl<strong>em</strong>a outras formulações foram<br />
<strong>de</strong>senvolvidas para a resolução do probl<strong>em</strong>a molecular além da aproximação adiabática,<br />
como po<strong>de</strong> ser visto <strong>em</strong> [17], que não tratar<strong>em</strong>os aqui por fugir do escopo <strong>de</strong>sta dissertação.<br />
Consi<strong>de</strong>rando a aproximação <strong>de</strong> Born-Oppenheimer pod<strong>em</strong>os resolver primeiramente o pro-<br />
bl<strong>em</strong>a eletrônico para uma <strong>de</strong>terminada configuração nuclear s<strong>em</strong> nos preocuparmos, nesta<br />
hora, com o movimento relativo aos núcleos da molécula <strong>em</strong> estudo.<br />
Os autovalores que aparec<strong>em</strong> como solução do probl<strong>em</strong>a obviamente <strong>de</strong>verão conter<br />
uma <strong>de</strong>pendência com relação a configuração nuclear. Conhecendo-se a <strong>de</strong>pendência <strong>de</strong> um<br />
autovalor associado a um estado eletrônico com relação a uma região <strong>de</strong>ste espaço associado