Estado de Rydberg - Rydberg state
Os estados de Rydberg de um átomo ou molécula são estados eletronicamente excitados com energias que seguem a fórmula de Rydberg , pois convergem para um estado iônico com uma energia de ionização. Embora a fórmula de Rydberg tenha sido desenvolvida para descrever os níveis de energia atômica, ela tem sido usada para descrever muitos outros sistemas que possuem estrutura eletrônica aproximadamente semelhante ao hidrogênio atômico. Em geral, em números quânticos principais suficientemente altos , um sistema central eletron-iônico excitado terá o caráter geral de um sistema hidrogenico e os níveis de energia seguirão a fórmula de Rydberg. Os estados de Rydberg têm energias convergindo na energia do íon. O limite de energia de ionização é a energia necessária para liberar completamente um elétron do núcleo iônico de um átomo ou molécula. Na prática, um pacote de ondas de Rydberg é criado por um pulso de laser em um átomo hidrogênio e, assim, preenche uma superposição de estados de Rydberg. Investigações modernas usando experimentos com sondas mostram caminhos moleculares - por exemplo, dissociação de (NO) 2 - por meio desses estados especiais.
Rydberg series
A série Rydberg descreve os níveis de energia associados à remoção parcial de um elétron do núcleo iônico. Cada série Rydberg converge em um limite de energia de ionização associado a uma configuração particular de núcleo iônico. Esses níveis de energia Rydberg quantizados podem ser associados à imagem atômica quasiclássica de Bohr. Quanto mais perto você chegar da energia do limiar de ionização, mais alto será o número quântico principal e menor será a diferença de energia entre os "estados de Rydberg próximos do limiar". À medida que o elétron é promovido a níveis de energia mais elevados, a excursão espacial do elétron do núcleo iônico aumenta e o sistema se parece mais com a imagem quasiclássica de Bohr .
Energia dos estados de Rydberg
A energia dos estados de Rydberg pode ser refinada incluindo uma correção chamada defeito quântico na fórmula de Rydberg. A correção do "defeito quântico" está associada à presença de um núcleo iônico distribuído. Mesmo para muitos sistemas moleculares excitados eletronicamente, a interação do núcleo iônico com um elétron excitado pode assumir os aspectos gerais da interação entre o próton e o elétron no átomo de hidrogênio . A atribuição espectroscópica desses estados segue a fórmula de Rydberg e são chamados de estados de moléculas de Rydberg.
Molecular Rydberg declara
Embora a fórmula de energia da série de Rydberg seja um resultado da estrutura do átomo semelhante ao hidrogênio , os estados de Rydberg também estão presentes nas moléculas. As funções de onda de altos estados de Rydberg são muito difusas e abrangem diâmetros que se aproximam do infinito. Como resultado, qualquer molécula neutra isolada se comporta como um átomo de hidrogênio no limite de Rydberg. Para moléculas com vários cátions monovalentes estáveis , podem existir várias séries de Rydberg. Devido à complexidade dos espectros moleculares, os estados de Rydberg de baixa altitude das moléculas são frequentemente misturados com estados de valência com energia semelhante e, portanto, não são estados de Rydberg puros.
Veja também
Referências
- ^ https://discovery.princeton.edu/2016/11/15/students-create-exotic-state-of-matter/
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- Atoms and Molecules, Martin Karplus e Richard N. Porter, Benjamin & Company, Inc., 1970.
links externos
- Exército Cria Sensor Quântico que Detecta Todo o Espectro de Radiofrequência ; Defesa um.
- Átomos de Rydberg e o defeito quântico ; Departamento de Física, Davidson College.
- Estado de Rydberg ; Science Direct.
- Rydberg Transitions ; Chemistry and Biochemistiry, Georgia Tech.