Chapitre 2 : Principes fondamentaux Flashcards
Comment faut-il décrire le système? (4)
- Les blocs fondamentaux (Le choix des particules)
- Les conditions de départ (Positions et vélocités des particules)
- Les interactions entre les particules (Forme mathématique des forces entre les particules)
- Les équations dynamiques (Forme mathématique de l’évolution du système dans le temps)
Quels sont les blocs fondamentaux?
- Noyaux et électrons: On peut décrire les atomes et les molécules, mais pas les particules subatomiques
- Atomes: On peut décrire les structures moléculaires, mais pas la distribution électronique
- Acides aminés: On peut décrire les protéines, mais pas les atomes qu’ils contiennent
Quelles sont les conditions de départ?
Font l’accent sur le centre d’intérêt de notre recherche: Ex. Il existe plusieurs isomères de la formule C₆H₆, mais si l’on étudie le benzène, il serait plus simple de placer nos particule de forme relativement hexagonale
Quelles sont les interactions entre les particules?
On parle de Force (F) ou de potentiel (V)
Fondamentalement, la seule force importante au niveau atomique est la force électromagnétique, par contre selon le choix de blocs au départ, l’expression des forces peut changer (Voir diapo 7-8)
Quelles sont les équation dynamiques ?
Dépendent de la masse et de la vitesse :
À ↓ masse et ↓ vitesse: Équation de Schrödinger (Mécanique quantique)
À ↓ masse et ↑ vitesse: Équation de Dirac (Mécanique quantique)
À ↑ masse et ↓ vitesse: Équation de Newton (Mécanique classique non relativiste)
À ↑ masse et ↑ vitesse: Équation d’Einstein (Mécanique classique relativiste)
La mécanique classique est…
Déterministe (Elle peut être intégrée sur le temps pour déterminer la position des particules en tout temps et elle permets des prédictions très exactes dans le temps)
La mécanique quantique est…
Probabiliste (Elle permet seulement de savoir la probabilité de trouver la particule en un point dans le temps)
En quoi consiste l’approximation de Born-Oppenheimer?
Séparation des mouvements nucléaires et électroniques : Permet de négliger un paramètre (Ex. Terre-Soleil, Électron-Noyau)
Qu’est-ce que la chimie?
C’est de savoir l’énergie en tant que fonction des mouvements atomiques
Qu’est-ce que les propriétés chimiques?
C’est de savoir comment l’énergie change suite à une perturbation
Une fois que l’équation de Schrödinger est calculée pour plusieurs positions atomiques, on obtient quoi?
La surface d’énergie potentielle (PES): Espace mathématique à plusieurs dimension → Pour chaque mouvement (position atomique possible) PES donne l’énergie
Vrai ou Faux : Une PES complète pour 5 ou 6 atomes est virtuellement impossible
Vrai (problème infiniement long à calculer) : Mais on peut restreindre sur les endroits intéressants
