100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4.2 TrustPilot
logo-home
College aantekeningen

Physical Chemistry -The Harmonic Oscilator_lecture12-15

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
19
Geüpload op
25-04-2023
Geschreven 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.

Meer zien Lees minder
Instelling
Vak










Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Geschreven voor

Vak

Documentinformatie

Geüpload op
25 april 2023
Aantal pagina's
19
Geschreven in
2007/2008
Type
College aantekeningen
Docent(en)
Prof. robert guy griffin
Bevat
Alle colleges

Onderwerpen

Voorbeeld van de inhoud

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
$2.99
Krijg toegang tot het volledige document:

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
tandhiwahyono
2.0
(1)

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
tandhiwahyono University of Indonesia
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
8
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
8
Documenten
861
Laatst verkocht
1 jaar geleden
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 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
1
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen