Glossario
Definizioni concise dei termini ricorrenti, con link alla pagina di approfondimento. Pensato come richiamo rapido durante lo studio e la risoluzione degli esercizi.
A
- Approssimazione di dipolo approfondisci →
- Limite in cui la lunghezza d'onda della luce è ≫ dimensione atomica: il campo è uniforme sull'atomo e l'interazione è col solo momento di dipolo D=−e·r.
- Aufbau (regola di) approfondisci →
- Riempimento degli orbitali per energia crescente (regola diagonale nei solidi).
- Accoppiamento L-S approfondisci →
- Schema di Russell–Saunders: i lᵢ si sommano in L, gli sᵢ in S, poi L+S=J. Vale per atomi leggeri.
B
- Born-Oppenheimer approfondisci →
- Separazione dei moti: si risolvono prima gli elettroni a R fissato, poi i nuclei nel potenziale E_s(R). Vale perché M≫mₑ.
- Banda approfondisci →
- Insieme continuo di livelli energetici che si forma per N→∞ atomi (larghezza ~4t).
- Boltzmann (distribuzione di) approfondisci →
- Popolazione P∝e^(−E/k_BT) dei livelli; spiega le intensità relative nello spettro vibrazionale.
D
- Darwin (termine di) approfondisci →
- Correzione relativistica ∝∇²V, legata allo zitterbewegung; agisce solo sugli stati s.
- Difetto quantico approfondisci →
- Parametro δₗ che corregge n nello schema idrogenoide per descrivere gli alcalini (schermaggio).
- Drude (modello di) approfondisci →
- Gas di elettroni liberi classici; spiega la conducibilità ma fallisce su capacità termica e velocità.
- Densità di stati (DOS) approfondisci →
- Numero di stati per unità di energia: g(ε)∝√ε in 3D per elettroni liberi.
E
- Energia di Fermi approfondisci →
- Energia dello stato occupato più alto a T=0; separa stati pieni da vuoti.
- Elio (paraelio/ortoelio) approfondisci →
- Paraelio: singoletto (S=0), parte spaziale simmetrica. Ortoelio: tripletto (S=1), antisimmetrica, energia più bassa.
- Effetto Stark approfondisci →
- Spostamento/splitting dei livelli in campo elettrico; lineare nell'idrogeno (degenerazione in l).
F
- Fattore di Landé approfondisci →
- g=1+[j(j+1)+s(s+1)−l(l+1)]/[2j(j+1)]; coefficiente dello splitting Zeeman anomalo.
- Fermi-Dirac approfondisci →
- Distribuzione f=1/(e^((ε−μ)/k_BT)+1) dei fermioni; gradino a T=0.
- Franck-Condon (principio di) approfondisci →
- Le transizioni elettroniche avvengono a R costante (verticali); intensità ∝ overlap vibrazionale.
H
- Hartree (metodo di) approfondisci →
- Approssimazione di campo medio per atomi a più elettroni (potenziale medio radiale).
- Hartree–Fock approfondisci →
- Versione quantisticamente corretta di Hartree: determinante di Slater (antisimmetrizzazione → Pauli automatico); energia con integrali diretti J e di scambio K.
- Hückel (modello di) approfondisci →
- Tight-binding a prima vicini su una catena/anello; dispersione ε−2t cos(ka).
- Hund (regole di) approfondisci →
- 1) S massimo; 2) a parità di S, L massimo; 3) J min se shell <½ piena, max se >½.
I
- Ibridizzazione approfondisci →
- Combinazione di orbitali atomici s/p dello stesso atomo (sp, sp², sp³) per direzionare i legami.
- Integrale di scambio approfondisci →
- K, contributo puramente quantistico dovuto all'indistinguibilità; separa singoletto/tripletto.
L
- LCAO (Linear Combination of Atomic Orbitals) approfondisci →
- Metodo variazionale: orbitali molecolari come combinazione lineare di orbitali atomici.
- Legante / Antilegante approfondisci →
- Orbitale molecolare con densità aumentata (legante) o con nodo (antilegante, *) tra i nuclei.
- Landé (fattore di) approfondisci →
- Vedi Fattore di Landé.
M
- Morse (potenziale di) approfondisci →
- Potenziale anarmonico realistico per le molecole; include la dissociazione e un numero finito di livelli.
- Multipletto approfondisci →
- Insieme dei livelli che derivano da una configurazione, etichettati dal termine ²ˢ⁺¹L_J.
- Mutuo escluso (regola del) approfondisci →
- Nelle molecole con centro d’inversione, una modalità vibrazionale è attiva in IR o in Raman, mai in entrambe.
P
- Paschen-Back approfondisci →
- Regime Zeeman a campo forte: spin-orbita come perturbazione sulla base |l,m_l,s,m_s⟩.
- Polarizzabilità approfondisci →
- Risposta della nuvola elettronica a un campo: dipolo indotto d_ind = α·E. È la grandezza che attiva la diffusione Raman.
- Pauli (principio di) approfondisci →
- La funzione d'onda totale dei fermioni è antisimmetrica; due elettroni non possono avere gli stessi numeri quantici.
- Perturbazioni (teoria delle) approfondisci →
- Correzioni a E e |ψ in serie del piccolo parametro λ; degenere o non degenere.
R
- Raman (effetto) approfondisci →
- Diffusione anelastica di luce tramite la polarizzabilità; Δj=0,±2 (rotazionale).
- Regola d'oro di Fermi approfondisci →
- Tasso di transizione W=(2π/ℏ)|⟨f|H_int|i⟩|²ρ(E_f).
- Rotatore rigido approfondisci →
- Modello di molecola biatomica a R fissata: E_j=ℏ²j(j+1)/2I.
- Rydberg (costante/formula) approfondisci →
- R∞≈1,097·10⁵ cm⁻¹; legge di Rydberg-Ritz ν=cR∞(1/nₐ²−1/n_b²).
S
- Sommerfeld (modello di) approfondisci →
- Gas di elettroni liberi quantistici (Fermi-Dirac); risolve i fallimenti di Drude.
- Spin-orbita approfondisci →
- Accoppiamento L·S dovuto al campo magnetico visto dall'elettrone; rompe la degenerazione in j.
- Struttura fine approfondisci →
- Le tre correzioni relativistiche (cinetica, Darwin, spin-orbita) all'idrogeno.
- Stato di Bloch approfondisci →
- Autostato in un potenziale periodico: ψ_k ∝ Σ e^{ikna}|n⟩ (fattore di fase tra siti).
- Schermo / carica efficace approfondisci →
- Riduzione della carica nucleare vista dall'elettrone di valenza per gli elettroni interni: Z*<Z.
- Singoletto / Tripletto approfondisci →
- S=0 (1 stato, spin antisim.) / S=1 (3 stati, spin sim.).
- Selezione (regole di) approfondisci →
- Condizioni su Δl, Δm, ΔS (dipolo) che rendono permessa/vietata una transizione.
T
- Termine spettroscopico approfondisci →
- Simbolo ²ˢ⁺¹L_J che identifica un livello atomico.
- Termine molecolare approfondisci →
- Simbolo ²ˢ⁺¹Λ_{g/u}^{±} che identifica uno stato elettronico molecolare.
- Tight-binding approfondisci →
- Modello a legame forte (LCAO su reticolo); equivalente a Hückel.
V
- Viriale (teorema del) approfondisci →
- Per potenziale ∝rⁿ: 2⟨K⟩=n⟨V⟩. Per il Coulomb (n=−1): 2K+V=0.
- Variazionale (principio) approfondisci →
- E[ψ_trial]=⟨ψ|H|ψ⟩/⟨ψ|ψ⟩ ≥ E₀; si minimizza sui parametri.
Z
- Zeeman (effetto) approfondisci →
- Splitting dei livelli in campo magnetico: ordinario (B forte), anomalo (B debole, fattore di Landé), Paschen-Back.
- Zona di Brillouin approfondisci →
- Cella elementare nello spazio k: [−π/a, π/a]; contiene i valori unici di k.