Nøgleforskellen mellem Born Oppenheimer tilnærmelse og Condon approksimation er, at Born Oppenheimer approksimation er nyttig til at forklare bølgefunktionerne af atomkerner og elektroner i et molekyle, hvorimod Condon approksimationen er vigtig til at forklare intensiteten af de vibroniske overgange af atomer.
Begreberne Born Oppenheimer-tilnærmelse og Condon-tilnærmelse eller Franck-Condon-princippet er vigtige udtryk i kvantekemi.
Hvad er Born Oppenheimer Approximation?
Born Oppenheimer approksimation er en velkendt matematisk tilnærmelse inden for molekylær dynamik. Udtrykket bruges hovedsageligt i kvantekemi og molekylær fysik. Den forklarer, at bølgefunktionerne af atomkerner og elektroner i et molekyle kan behandles separat afhængigt af, at kernerne er tungere end elektronerne. Tilnærmelsesmetoden blev opkaldt efter Max Born og J. Robert Oppenheimer i 1927. Oprindelsen af denne tilnærmelse var i den tidlige periode af kvantemekanikken.
The Born Oppenheimer-tilnærmelse er nyttig i kvantekemi til at fremskynde beregningen af de molekylære bølgefunktioner og andre egenskaber for store molekyler. Vi kan dog observere nogle tilfælde, hvor antagelsen om adskillelig bevægelse ikke længere holder. Dette gør tilnærmelsen ugyldig (også kaldet en opdeling). Det blev dog brugt som udgangspunkt for andre raffinerede metoder.
Inden for molekylær spektroskopi kan vi bruge Born Oppenheimer-tilnærmelsen som summen af uafhængige termer for molekylær energi såsom Etotal=Eelektronisk+ Evibrations + Enuclear spinTypisk er nuklear spin-energi meget lille, så den udelades fra beregningerne. Udtrykket elektroniske energier eller Eelektronisk omfatter kinetisk energi, interelektroniske frastødninger, internukleare frastødninger og elektron-nukleare attraktioner osv.
Generelt har Born Oppenheimer-tilnærmelse en tendens til at genkende store forskelle mellem elektronmassen og masserne af atomkerner, hvor tidsskalaerne for deres bevægelse også tages i betragtning. For eksempel. ved en given mængde kinetisk energi har kernerne en tendens til at bevæge sig langsommere end elektronerne. Ifølge Born Oppenheimers tilnærmelse er bølgefunktionen af et molekyle produktet af en elektronisk bølgefunktion og en nuklear bølgefunktion.
Hvad er Condon Approximation?
Condon-tilnærmelse eller Franck-Condon-princippet er en regel inden for kvantekemi og spektroskopi, der forklarer intensiteten af vibroniske overgange. Vi kan definere vibroniske overgange som de samtidige ændringer i elektroniske og vibrationsenerginiveauer af et molekyle, der finder sted på grund af absorption eller emission af en foton af den passende energi.
Figur 01: Et energidiagram baseret på Franck-Condon Approximation
Condon-tilnærmelse angiver, at under en elektronisk overgang, der finder sted i et atom, sker der norm alt en ændring fra et vibrationsenerginiveau til et andet niveau, hvis de to vibrationsbølgefunktioner har tendens til at overlappe hinanden i betydelige mængder.
Dette princip blev udviklet af James Frack og Edward Condon i 1926. Dette princip har en veletableret semi-klassisk fortolkning afhængigt af de originale bidrag fra disse videnskabsmænd.
Hvad er forskellen mellem Born Oppenheimer Approximation og Condon Approximation?
Begreberne Born Oppenheimer-tilnærmelse og Condon-tilnærmelse eller Franck-Condon-princippet er vigtige udtryk i kvantekemi. Den vigtigste forskel mellem Born Oppenheimer tilnærmelse og Condon approksimation er, at Born Oppenheimer approksimation er nyttig til at forklare bølgefunktionerne af atomkerner og elektroner i et molekyle, hvorimod Condon approksimationen er vigtig til at forklare intensiteten af atomernes vibronic overgange.
Nedenfor er en oversigt over forskellen mellem Born Oppenheimer-tilnærmelse og Condon-tilnærmelse i tabelform.
Opsummering – Born Oppenheimer Approximation vs Condon Approximation
Begreberne Born Oppenheimer-tilnærmelse og Condon-tilnærmelse eller Franck-Condon-princippet er vigtige udtryk i kvantekemi. Den vigtigste forskel mellem Born Oppenheimer-tilnærmelse og Condon-tilnærmelse er, at Born Oppenheimer-tilnærmelsen er nyttig til at forklare bølgefunktionerne af atomkerner og elektroner i et molekyle, hvorimod Condon-tilnærmelsen er vigtig til at forklare intensiteten af atomernes vibroniske overgange.
