G* =  = OPERADOR QUÂNTICO DE GRACELI.


    EQUAÇÃO DE GRACELI.. PARA INTERAÇÕES DE ONDAS E INTERAÇÕES DAS FORÇAS FUNDAMENTAIS

/

G* =  = [          ] ω   / T] / c [    [x,t] ]  = 


 { -1 / G* =   / T] /  c} =

G* = = OPERADOR DE GRACELI = Em mecânica quântica, o OPERADOR DE GRACELI [ G* =]  é um operador cujo observável corresponde à  ENERGIA TOTAL DO SISTEMA , TODAS AS INTERAÇÕES INCLUINDO TODAS AS INTERAÇÕES DAS FORÇAS FUNDAMENTAIS [AS QUATRO FORÇAS] [ELETROMAGNÉTICA, FORTE, FRACA E GRAVITACIONAL], INTERAÇÕES SPINS-ÓRBITAS, ESTRUTURRA ELETRÔNICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS, TRANSFORMAÇÕES, SISTEMAS DE ONDAS QUÂNTICAS, MOMENTUM MAGNÉTICO de cada elemento químico e partícula, NÍVEIS DE ENERGIA , número quântico , e o  sistema GENERALIZADO GRACELI.


COMO TAMBÉM ESTÁ RELACIONADO A TODO SISTEMA CATEGORIAL GRACELI, TENSORIAL GRACELI DIMENSIONAL DE GRACELI..



    /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  = 


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    =



Momento magnético do eletrão[editar | editar código-fonte]

O momento (dipolar) magnético de um eletrão é:


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

é o tensor de tensão de Maxwell e c é a velocidade da luz. Assim,  é expresso e medido em unidades de pressão do S.I. (pascal).

onde  é o tensor eletromagnético e onde  é o tensor métrico de Minkowski [en] de assinatura métrica (− + + +). Ao usar a métrica com assinatura (+ − − −), a expressão à direita do sinal de igual terá sinal oposto.



Representações visuais dos primeiros harmônicos esféricos. Partes em azul e amarelo representam, respectivamente, as regiões nas quais a função é positiva e negativa.

Em matemática e ciência física, harmónicos esféricos são funções harmónicas que representam a variação espacial de um conjunto ortogonal de soluções da equação de Laplace, quando a solução é expressa em coordenadas esféricas.

Os harmónicos esféricos são importantes em muitas aplicações teóricas e práticas, particularmente em física atómica (uma vez que a função de onda do electrão contém harmónicos esféricos) e na teoria do potencial, tanto no campo gravitacional como na eletrostática.

Introdução[editar | editar código-fonte]

Harmónicos esféricos de variável real Ylm, para l =0,...,4 (de cima para baixo) e m = 0,...,4 (da esquerda para a direita). Os harmónicos Yl-m com m negativo são idênticos, mas com uma rotação de 90º/m em torno do eixo z em relação aos harmónicos positivos.

equação de Laplace em coordenadas esféricas é dada por:


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/

(Ver também Nabla e laplaciano em coordenadas esféricas). Se nesta expressão considera-se soluções específicas da forma , a parte angular Y é chamada harmónico esférico e satisfaz a relação


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =    /


Se, por sua vez, utiliza-se o método de separação de variáveis para esta equação, pode-se ver que a equação acima admite soluções periódicas nas duas coordenadas angulares (l é um inteiro). Logo, a solução periódica do sistema anterior depende de dois inteiros (l, m) e é dada em termos de funções trigonométricas e dos polinômios associados de Legendre:



  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/


Onde:  é chamada de função harmónica esférica de grau  e ordem  é o polinómio associado de Legendre é uma constante de normalização; e  e  representam os parâmetros angulares (respectivamente, o ângulo azimutal ou colatitude e o ângulo polar ou longitude).

As coordenadas esféricas utilizadas neste artigo são consistentes com àquelas usadas pelos físicos, mas diferem das utilizadas pelos matemáticos (ver coordenadas esféricas). Em particular, a colatitude , ou ângulo polar, assume valores de  e a longitude , ou azimute, está na faixa de . Portanto,  é nulo no Pólo Norte,  no Equador e  no Pólo Sul.

Quando a equação de Laplace é resolvida em coordenadas esféricas, as condições de periodicidade na fronteira da coordenada  e as condições de regularidades nos "Pólos Norte e sul" da esfera condizem com o que foi dito que os números l e m necessários devem ser inteiros que satisfazem  e .

Normalização[editar | editar código-fonte]

Há várias normalizações utilizadas para as funções harmónicas esféricas. Em física e sismologia essas funções são geralmente definidas como


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/


onde


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/


Estas funções são ortonormalizadas,


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/


,

onde δaa = 1, δab = 0 se a ≠ b (ver delta de Kronecker). Nas áreas de geodésia e análise espectral utiliza-se


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/


que possui um termo linear


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/


.

No magnetismo, no entanto, usa-se os harmónicos de Schmidt semi-normalizados,


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/

que possuem a seguinte normalização:


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/


.

Utilizando a identidade (ver funções associadas de Legendre)


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/

pode-se demonstrar que todas as funções harmónicas esféricas normalizadas acima satisfazem


  G =  

  G =    

  G =   

 G=  G* =  =

 G =     ω 

  G=   G* =   / T] /  c}

 G =  [          ] ω   / T] / c [ =

 G =       /   /    

G* =  = [          ] ω   / T] / c    [x,t] ]  =

 G=    

 G=   

 G =   =

 G =    = /

 G =   

/


,

onde o símbolo * significa conjugação complexa.

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