Estudo clássico e quântico da dissociação molecular induzida por laser

Abstract

In this work we investigate the dissociation of heteronuclear diatomic molecules subjected to laser pulses. The study was performed using the one-dimensional driven Morse oscillator model. The investigation was carried out by both classical and quantum mechanics. In the classical point of view, the model presents chaotic dynamics associated with the internuclear potential anharmonicity and with the permanent dipole coupling with the laser electrical field. The solutions for the quantum equations of motion were obtained combining the solution on a spatial grid along with an expansion in the oscillator eigenstate basis. We consider the parameters relative to Nitric Oxide (NO) and Iodine Bromide (IBr) molecules and we study the effect of distinct dipole moment in the classical dissociation. Furthermore, we investigate the dependence of the dissociation probability on the temperature, making a comparative study between classical and quantum results. We found some situation where the classical and quantum results exhibit certain agreement in the behavior of the dissociation threshold

Na presente dissertação investigamos a dissociação de moléculas diatômicas heteronucleares sujeitas a pulsos de laser. O estudo foi realizado utilizando o modelo do oscilador de Morse forçado unidimensional. O modelo foi investigado tanto por meio de uma abordagem da mecânica clássica quanto da mecânica quântica. Sob o ponto de vista da mecânica clássica, o modelo apresenta dinâmica caótica associada à anarmonicidade do potencial internuclear e ao acoplamento do dipolo permanente da molécula com o campo elétrico oscilante do laser. A solução das equações de movimento da mecânica quântica foram obtidas combinando a solução em uma grade de pontos com a expansão na base das auto-estados do oscilador. Consideramos os parâmetros referentes às moléculas de Óxido Nítrico (NO) e Brometo de Iodo (IBr) e estudamos o efeito de diferentes momentos de dipolo na dissociação clássica. Além disso, investigamos o impacto da variação da temperatura na dissociação molecular, fazendo um estudo comparativo entre os resultados clássicos e quânticos. Encontramos algumas situações em que os resultados clássicos e quânticos mostram concordância no comportamento do limiar da dissociação