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Titolo: Osservare la funzione d'onda?

Salve,
vorrei richiamare l'attenzione su di un recente articolo apparso su Nature:
(1) D.M. Villeneuve et al. , Tomographic imaging of molecular orbitals,
Nature vol. 432, pagg. 867-71 (16 dec 2004)
In questo articolo gli autori dichiarano di avere ottenuto immagini
dell'HOMO (highest occupied molecular orbital) della molecola di azoto N_2.
Un annuncio del genere, fra l'altro, era apparso non molto tempo fa sempre
su Nature (in quel caso, si diceva di avere osservato gli orbitali atomici
di un atomo di rame) e che aveva dato origine ad una polemica visto che
alcuni sostenevano l'impossibilità di principio di osservare una funzione
d'onda.
Specifico che non sono familiare nel campo di ricerca in cui si colloca
l'articolo; mi pare comunque che esso contenga una serie di
affermazioni ---per così dire --- azzardate. Ad esempio, l'abstact comincia
con:
"Single-electron wavefunctions, or orbitals, are the mathematical constructs
used to descrive the multi-electron wavefunction of molecules. Because the
highest-lying orbitals are responsible for chemical properties, they are of
particular interest. To observe these orbitals change as bonds are formed
and broken is to observe the essence of chemistry."
Come è possibile osservare un "oggetto matematico"?
Poco dopo si dice:
"We show that high harmonic emission from molecules allows the
three-dimensional shape of the highest electronic orbital to be measured,
including the relative phase of components of the wavefunction."
Anche questo è in contrasto con le mie (limitate, per carità) conoscenze. Se
ci si attiene all'idea che ciò che è "reale" è la funzione d'onda a molti
corpi (cioè, nel caso di una descrizione a particella indipendente tipo HF,
il determinante di Slater degli orbitali), allora la forma individuale degli
orbitali non può essere considerata come "reale", visto che gli orbitali
possono essere mescolati fra loro da una trasformazione unitaria lasciando
invariato il det. di Slater. Ad es. il libro Szabo-Ostlund - Modern quantum
chemistry - dice:
"Thus the spin-orbitals that make the total energy stationary are not
unique, and no particular physical significance can be given to a particular
set of spin orbitals. Localized spin-orbitals, for example, are not more
"physical" than delocalized spin orbitals."
Al contrario, nell'articolo si dice:
"[...] we measure the actual three-dimentional wavefunction of a single
electron orbital of a molecule."
Non entro per il momento nei dettagli dell'esperimento, che è alquanto
articolato.
Mi piacerebbe sapere se qualcuno ha letto l'articolo e che cosa ne pensa
delle affermazioni sopra riportate.
Grazie, Lorenzo

 electron orbital of a molecule."
Si, non mi sconvolge piu' di tanto.
Bye
Hyper


a me abbastanza...
Ciao, Lorenzo
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lory_TOG...@libero.it

 e densità elettronica!
La differenza e' lo spin? o c'e' qualcos'altro?
Bye
Hyper

 La differenza e' lo spin? o c'e' qualcos'altro?
Il numero di variabili spaziali da cui dipendono i due oggetti.
Giorgio


 
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

ciao
Se vuoi un'analogia pensa a una palla di neve. Se la prendo in mano con 
delicatezza e la lancio puň essere considerata un unico oggetto 
sferico(mio modello poco accurato), mentre se la colpisco con una mazza 
da golf questo non č fattibile(necessito di un modello a molti fiocchi 
di neve appiccicati).
In un sistema di molti elettroni non ha molto senso supporre che un 
elettrone sia in un singolo orbitale(per questo per esempio in HF si fa 
un determinante di Slater di orbitali di singola particella, ma anche 
questa č un'approssimazione).
In alcuni esperimenti perň puň essere sufficiente e significativo per 
fare previsioni la sola approssimazione di Hartree. Entro questi 
esperimenti č pienamente sensato parlare di orbitale piů esterno.
In funzione dell'approssimazione usata alcuni aspetti del problema 
possono venire persi per dar spazio a alcune semplificazioni per esempio
nel caso del density functional i singoli orbitali spesso hanno poco 
senso fisico.
Onestamente non conosco il caso in questione quindi prendi con le molle 
le mie affermazioni.
ciao
   Paolo

 alla funzione d'onda.
Evidentemente non comprendo appieno la differenza. La densita' di carica non
e' e\psi?
Bye
Hyper

 Hyper


 e' e\psi?
Assolutamente no! hai mai misurato una densita' di carica complessa ?
la d. di carica rho(r) di un elettrone descritto da una f. d' onda psi e'
rho = e|psi|^2 (in realta' andrebbe detto che per l' elettrone che ha 
spin 1/2 ci voliono 2 funzioni d' onda. Ma visto che la difficolta' non 
e' nello spin, nella presente discussione ignorero' il fatto che c'e' 
anche uno spin ).
Per piu' di un elettrone (diciamo N elettroni) la densita' ha una 
connessione ancore meno diretta con la f. d' onda:
n(r) =  e N integrale_sulle_coordinate_di_tutte_le_particelle_meno_una 
|psi|^2
Giorgio

 corpi.
Ok, beh, da questo punto di vista mi sembra che "funzione d'onda orbitale
molecolare" e "di singolo elettrone non interagente" siano in netta e
insanabile contraddizione.
Bye
Hyper

 |psi|^2
Ecco, gia' cosi' mi risulta piu' chiaro dove sia il problema :-p
Bye
Hyper


Scusate se non posso rispondere immediatamente ma sono un po' occupato in
questi giorni causa laurea settimana prossima (scienza dei materiali). Fra
qualche giorno spero di essere più libero.
La raccolta dei post della lista di chimica computazionale CCL si possono
trovare qui (59K):
http://web.tiscali.it/Astro/Orbitals.zip
Non so se questo violi qualche tipo di copyright o cose simili, quindi che
resti tra noi :-)
Ciao, Lorenzo