100% Zufriedenheitsgarantie Sofort verfügbar nach Zahlung Sowohl online als auch als PDF Du bist an nichts gebunden 4.2 TrustPilot
logo-home
Notizen

Physical Chemistry -The Harmonic Oscilator_lecture12-15

Bewertung
-
Verkauft
-
seiten
19
Hochgeladen auf
25-04-2023
geschrieben in
2007/2008

This course presents an introduction to quantum mechanics. It begins with an examination of the historical development of quantum theory, properties of particles and waves, wave mechanics and applications to simple systems — the particle in a box, the harmonic oscillator, the rigid rotor and the hydrogen atom. The lectures continue with a discussion of atomic structure and the Periodic Table. The final lectures cover applications to chemical bonding including valence bond and molecular orbital theory, molecular structure, spectroscopy. MIT, 2007.

Mehr anzeigen Weniger lesen
Hochschule
Kurs










Ups! Dein Dokument kann gerade nicht geladen werden. Versuch es erneut oder kontaktiere den Support.

Schule, Studium & Fach

Kurs

Dokument Information

Hochgeladen auf
25. april 2023
Anzahl der Seiten
19
geschrieben in
2007/2008
Typ
Notizen
Professor(en)
Prof. robert guy griffin
Enthält
Alle klassen

Themen

Inhaltsvorschau

5.61 Fall 2007 Lectures #12-15 page 1



THE HARMONIC OSCILLATOR


• Nearly any system near equilibrium can be approximated as a H.O.

• One of a handful of problems that can be solved exactly in quantum
mechanics

examples


m1 m2 B (magnetic
field)
A diatomic molecule µ
(spin
magnetic
moment)
E (electric
field)




Classical H.O.



m
k



X0 X


Hooke’s Law: (
f = −k X − X 0 ≡ −kx)
(restoring force)
d2x d2x ⎛ k ⎞
f = ma = m 2 = −kx ⇒ + x=0
dt dt 2 ⎜⎝ m⎠⎟

,5.61 Fall 2007 Lectures #12-15 page 2



Solve diff. eq.: General solutions are sin and cos functions


k
() ( )
x t = Asin ω t + B cos ω t ( ) ω=
m
or can also write as


() (
x t = C sin ω t + φ )
where A and B or C and φ are determined by the initial conditions.


e.g. ()
x 0 = x0 ()
v 0 =0
spring is stretched to position x 0 and released at time t = 0.

Then

() ()
x 0 = A sin 0 + B cos 0 = x0 () ⇒ B = x0
dx
()
v 0 =
dt
()
= ω cos 0 − ω sin 0 = 0() ⇒ A=0
x=0



So ()
x t = x0 cos ω t ( )
k
Mass and spring oscillate with frequency: ω =
m
and maximum displacement x0 from equilibrium when cos(ωt)= ±1


Energy of H.O.
Kinetic energy ≡ K

2
1 1 ⎛ dx ⎞ 1 1
( ) ( )
2
K = mv 2 = m ⎜ ⎟ = m ⎡⎣ −ω x0 sin ω t ⎤⎦ = kx02 sin 2 ω t
2 2 ⎝ dt ⎠ 2 2

Potential energy ≡ U

dU 1 1 2
()
f x =−
dx
⇒ U = − ∫ f x dx =() ∫ ( kx )dx =
2
kx 2
=
2
( )
kx0 cos 2 ω t

, 5.61 Fall 2007 Lectures #12-15 page 3



Total energy = K + U = E

1 2 1 2
E=
2
( ) ( )
kx0 ⎡⎣sin 2 ω t + cos 2 ω t ⎤⎦ E= kx
2 0

x (t )
x 0(t )


0 t

-x0(t)

U K
1 2
kx E
2 0




0 t

Most real systems near equilibrium can be approximated as H.O.

e.g. Diatomic molecular bond A B


X
U


X
X0 A + B separated atoms




equilibrium bond length
3,08 €
Vollständigen Zugriff auf das Dokument erhalten:

100% Zufriedenheitsgarantie
Sofort verfügbar nach Zahlung
Sowohl online als auch als PDF
Du bist an nichts gebunden

Lerne den Verkäufer kennen
Seller avatar
tandhiwahyono
2,0
(1)

Lerne den Verkäufer kennen

Seller avatar
tandhiwahyono University of Indonesia
Folgen Sie müssen sich einloggen, um Studenten oder Kursen zu folgen.
Verkauft
8
Mitglied seit
3 Jahren
Anzahl der Follower
8
Dokumente
861
Zuletzt verkauft
1 Jahren vor
iKnow

The iKnow store provides course materials, study guides, study notes, lecture notes, textbook summaries and exam questions with answers, for levels from high school students to universities and professionals. Everything with the best quality and world class.

2,0

1 rezensionen

5
0
4
0
3
0
2
1
1
0

Warum sich Studierende für Stuvia entscheiden

on Mitstudent*innen erstellt, durch Bewertungen verifiziert

Geschrieben von Student*innen, die bestanden haben und bewertet von anderen, die diese Studiendokumente verwendet haben.

Nicht zufrieden? Wähle ein anderes Dokument

Kein Problem! Du kannst direkt ein anderes Dokument wählen, das besser zu dem passt, was du suchst.

Bezahle wie du möchtest, fange sofort an zu lernen

Kein Abonnement, keine Verpflichtungen. Bezahle wie gewohnt per Kreditkarte oder Sofort und lade dein PDF-Dokument sofort herunter.

Student with book image

“Gekauft, heruntergeladen und bestanden. So einfach kann es sein.”

Alisha Student

Häufig gestellte Fragen