Chimie

Oscillateur harmonique


Domaine d'expertise - mécanique

En mécanique classique, un oscillateur harmonique est un système qui réalise des oscillations harmoniques.Les oscillations harmoniques sont décrites à l'aide de fonctions circulaires (sinus, cosinus).L'oscillation peut être libre, amortie et/ou forcée.

Par exemple, les oscillations harmoniques d'un pendule à ressort sans frottement ni force motrice externe sont décrites par l'équation de mouvement suivante et sa solution générale :

mX¨=RÉ.XX=UNE.péché??t+B.car??tm=DimensionsX¨=accélérationRÉ.=Constante de ressortX=DéviationUNE., B.=Constantes??=RÉ.m=Vitesse angulairet=Temps

Des solutions spéciales à l'équation du mouvement sont obtenues avec des conditions initiales :

X=X0car??tavec X(0)=X0 et X˙(0)=0X=X0péché??tavec X(??2)=X0 et X˙(??2)=0X0=déviation maximaleX˙=la vitesse

Voir aussi : oscillation

Domaine d'expertise - La physique quantique

En mécanique quantique, l'oscillateur harmonique est utilisé comme l'un des modèles les plus importants pour décrire les états d'énergie des particules élémentaires. Le modèle d'oscillateur harmonique représente une approche pour résoudre l'équation de Schrödinger.

Par exemple, l'énergie vibratoire E.v d'un oscillateur de mécanique quantique :

E.v=(mv+12)H??mv=0, 1, 2, ...=Nombre quantique de vibrationH=Le quantum d'action de Planck??=la fréquence

Voir aussi : oscillateur anharmonique

Unités d'apprentissage dans lesquelles le terme est traité

Spectres de vibration rotationnelle40 minutes.

ChimieChimie analytiqueSpectroscopie IR / Raman

Dans ce chapitre, les processus qui se produisent lorsque le rayonnement infrarouge interagit avec une molécule sont théoriquement analysés plus en détail. En commençant par les spectres de rotation des molécules diatomiques et polyatomiques par le biais de spectres de vibration purs, à la fin de cette section, les spectres de vibration de rotation sont discutés en utilisant l'exemple du monoxyde de carbone.

Vibrations moléculaires20 min.

ChimieChimie analytiqueSpectroscopie IR / Raman

Ce chapitre examine d'abord le nombre et les types de vibrations moléculaires. La théorie est approfondie avec des animations sur des molécules triatomiques simples, à la fois sous forme linéaire et sous forme angulaire. Pour expliquer les harmoniques et les vibrations combinées, l'oscillateur harmonique ainsi que l'oscillateur anharmonique sont introduits pour décrire plus en détail les processus au niveau moléculaire. Cette section est complétée à l'aide de quelques exemples spectraux d'harmoniques et de vibrations combinées et de la résonance de Fermi.

Interaction entre le rayonnement et la matière45 minutes.

ChimieChimie physiqueSpectroscopie

L'interaction du rayonnement et de la matière, fondamentale pour les méthodes spectroscopiques, est illustrée à l'aide d'animations et d'applets.


Vidéo: Chapitre 1 Le mouvement harmonique simple MHS (Janvier 2022).