Introduccion a la Fisica de Atomos y Moleculas
Edicion revisada
(Disponible suplemento con las soluciones a todos los problemas propuestos)
Una introduccion a la estructura y espectroscopia de atomos y moleculas, para estudiantes de grado en fisica o quimica. El texto da por supuesta formacion previa en mecanica cuantica, y bien podria considerarse su continuacion. No obstante, todos los resultados previos necesarios se resumen en forma de apendices, para recordatorio o formacion del lector segun convenga.
Comprender la estructura de atomos, moleculas y solidos es la base de nuestra actual tecnologia. Ello no fue posible hasta la aparicion de la mecanica cuantica, para la que esos sistemas fueron a la vez origen y banco de pruebas exigente. Por todo ello esta materia tiene doble interes, practico (por su multitud de aplicaciones), y didactico (por ilustrar la necesidad de tecnicas como la teoria de perturbaciones, el acoplamiento de momentos angulares, o los metodos variacionales).
El texto se basa en la experiencia investigadora y docente del autor, y en las sucesivas versiones de apuntes utilizados para impartir la materia muchos cursos academicos.
El autor, Profesor Titular en la Universidad Complutense de Madrid, cuenta con mas de 30 anos de experiencia docente, y es autor de mas de 200 articulos de investigacion sobre la materia en revistas internacionales. Como divulgador, es tambien autor de varios articulos y del libro " Que es eso de...?"
Indice
PARTE I. FISICA ATOMICA
1 INTRODUCCION A LOS ATOMOS POLIELECTRONICOS
1.1 Hamiltoniano puramente electrostatico
1.2 Aproximacion de Campo Central
1.3 Introduccion fenomenologica del espin
1.4 Un reto como ejemplo, el espectro del Si I
Problemas
2 CORRECCIONES AL HAMILTONIANO ELECTROSTATICO
2.1 Correcciones Relativistas
2.2 Efectos isotopicos
3 SISTEMAS BIEN DESCRITOS EN APROXIMACION DE CAMPO CENTRAL
3.1 Atomos alcalinos
3.2 Niveles de rayos X atomicos
Problemas
4 FUNCIONES DE ONDA POLIELECTRONICAS Y TECNICAS DE CALCULO
4.1 Particulas identicas, antisimetrizacion
4.2 Primeras tecnicas de calculo
4.3 El metodo de Hartree-Fock. Ecuaciones de Hartree-Fock
4.4 El ejemplo del Si I
Problemas
5 CORRECCIONES ELECTROSTATICA Y ESPIN-ORBITA. ACOPLAMIENTO LS
5.1 Interaccion Electrostatica Residual
5.2 Interaccion Espin-orbita
5.3 Modelos de acoplamiento puros y acoplamiento intermedio
5.4 El ejemplo del Si I
Problemas
6 PERTURBACION POR CAMPOS EXTERNOS ESTATICOS. EFECTOS ZEEMAN Y STARK
6.1 Perturbacion por campos magneticos
6.2 Perturbacion por campos electricos
Problemas
7 INTERACCION CON LA RADIACION
7.1 Distintos niveles de aproximacion a la interaccion con la radiacion
7.2 Definicion de coeficientes de Einstein
7.3 Calculo de coeficientes de Einstein
7.4 Reglas de Seleccion para transiciones dipolares electricas
7.5 Intensidad de lineas espectrales
7.6 El ejemplo del Si I
Problemas
PARTE II. FISICA MOLECULAR
8 ESTRUCTURA DE MOLECULAS DIATOMICAS
8.1 Hamiltoniano molecular
8.2 Movimiento nuclear en moleculas diatomicas
8.3 Funcion de ondas electronica en moleculas diatomicas
9 ESPECTROSCOPIA DE MOLECULAS DIATOMICAS
9.1 Composicion de momentos angulares en moleculas diatomicas
9.2 Espectroscopia de emision y absorcion
9.3 Otras tecnicas espectroscopicas
Problemas
10 NOCIONES SOBRE MOLECULAS POLIATOMICAS
10.1 Estructura de moleculas poliatomicas
10.2 Espectroscopia de de moleculas poliatomicas
Problemas
APENDICES
-Elementos de mecanica cuantica
-Unidades atomicas
-Momento angular en mecanica cuantica
-Teoria de perturbaciones-Simetrias en Mecanica Cuantic
