Momento di dipolo elettrico di transizione
Il momento di dipolo elettrico di transizione è un vettore che esprime il momento di dipolo elettrico associato a una transizione tra due livelli energetici differenti. Formalmente, utilizzando la notazione bra-ket, viene così definito
dove e sono rispettivamente le funzioni d'onda che descrivono gli stati finale e iniziale, mentre è l'operatore momento di dipolo elettrico. Tale operatore è dato dalla sommatoria
dove è la carica della particella i-esima ed è il vettore posizione della stessa particella (elettrone o nucleo).
La probabilità di transizione è rappresentata dal quadrato del momento di dipolo di transizione, , ed è legata al coefficiente B di Einstein dalla relazione
dove è la permittività elettrica del vuoto e è la costante di Planck.
Affinché una transizione possa avvenire è necessario che il momento di dipolo di transizione non sia uguale a zero. Le regole di selezione si ricavano matematicamente partendo da questo assunto. Si basano sul fatto che una molecola può interagire con il campo elettromagnetico, assorbendo o generando un fotone di frequenza n, solo se possiede, almeno transitoriamente un dipolo oscillante di quella frequenza.
Bibliografia
- P. Atkins, J. De Paula, Physical Chemistry, Oxford University Press, 2006 (ottava ed.), ISBN 9780198700722.
- J.M. Hollas, Modern Spectroscopy, John Wiley & Sons, 2004 (quarta ed.), ISBN 0470844159.
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