Introdução
HydroSchrödinger é um programa desenvolvido em Java cujo o principal objetivo é gerar gráficos de dispersão dos orbitais do hidrogênio.
O hidrogênio é um átomo que possui um próton e um elétron. Os orbitais do hidrogênio são as regiões onde a probabilidade de encontrar o elétron é maior. A figura a seguir mostra um exemplo de orbital gerado por HydroSchrödinger:
Quanto mais escura uma região, maior a probabilidade de encontrar o elétron.
Além dos orbitais, HydroSchrödinger também é capaz de gerar gráficos da função radial, que é uma das funções que compõem a função de onda do hidrogênio:
Para usar HydroSchrödinger é recomendado que se tenha algum conhecimento sobre mecânica quântica, em particular sobre a equação de Schrödinger e funções de onda. Além disso, seu uso é destinado para fins didáticos.
Para maiores informações sobre a equação de Schrödinger, funções de onda e orbitais, consulte as referências ao final da página.
Funcionamento
Tanto os gráficos dos orbitais como os gráficos da função radial utilizam a função de onda, que é a solução da equação de Schrödinger (neste caso, independente do tempo).
Os orbitais são gerados fazendo uso da função de densidade de probabilidade, que é o módulo da função de onda ao quadrado.
A função de onda do átomo de hidrogênio é expressa em coordenadas esféricas. A "parte" da função de onda que depende apenas do raio é a função radial, cujo gráfico também pode ser gerado por HydroSchrödinger.
Para gerar os gráficos, esse programa utiliza a API JFreeChart.
Requisitos
Para executar HydroSchrödinger, é necessário ter o Java 8 ou superior instalado no computador.
Download e Guia do Usuário
O download de HydroSchrödinger pode ser feito no link: Guia em PDF.
O guia do usuário em PDF explicando as funcionalidades de HydroSchrödinger pode ser obtido no link: HydroSchrödinger (Java).
Referências
- [1] Griffths, D.J. Introduction to Quantum Mechanics. 2 ed. Pearson, 2013.
- [2] Sakurai, J.J.; Napolitano, J.J. Modern Quantum Mechanics. 2 ed. Pearson Education, 2014.
- [3] Schiff, L. I. Quantum Mechanics. 3 ed. McGraw-Hill, 1968.
- [4] HyperPhysics. The Hydrogen Atom. Disponível em: <http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/hydsch.html>. Acesso em: 18 de janeiro de 2015.
- [5] Wikipedia. Hydrogen atom. Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_atom>. Acesso em: 18 de janeiro de 2015.
- [6] Wikipedia. Atomic orbital. Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbital>. Acesso em: 18 de janeiro de 2015.
- [7] Wikipedia. Schrödinger equation. Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Schrödinger_equation>. Acesso em: 18 de janeiro de 2015.
- [8] Fleming, H. Notas de Aula: Mecânica Quântica. Disponível em: <http://efisica.if.usp.br/moderna/mq/>. Acesso em: 18 de janeiro de 2015.
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