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Metodo di Hartree-Fock

Indice Metodo di Hartree-Fock

Il metodo Hartree-Fock, talvolta abbreviato in HF è un metodo approssimato di fisica computazionale, molto utilizzato anche in chimica (chimica computazionale e chimica teorica) per simulare sistemi quantistici fermionici.

Indice

  1. 41 relazioni: Approssimazione di Born-Oppenheimer, Autofunzione, Autovettore e autovalore, Chimica computazionale, Chimica teorica, Convergenza, Determinante di Slater, Douglas Hartree, Elettrostatica, Energia, Energia cinetica, Energia potenziale, Equazione di Schrödinger, Equazioni di Roothaan, Fisica computazionale, Fisica molecolare, Funzione d'onda, Funzione di stato, Grandezza fisica, Integrale, Iterazione, Lagrangiana, Matrice, Matrice di Fock, Meccanica classica, Meccanica quantistica, Metodo ab initio, Metodo dei moltiplicatori di Lagrange, Molecola, Numero complesso, Operatore coulombiano, Operatore di scambio, Orbitale molecolare, Principio variazionale, Probabilità, Sommatoria, Spin, Spin-orbitale, Transizione di fase, Unità atomiche, Vladimir Aleksandrovič Fok.

  2. Chimica computazionale
  3. Chimica teorica
  4. Fisica computazionale
  5. Scienza nel 1927

Approssimazione di Born-Oppenheimer

L'approssimazione di Born-Oppenheimer, nota anche come approssimazione adiabatica, è una tecnica, dovuta ai fisici Max Born e Robert Oppenheimer, usata in chimica quantistica e nella fisica della materia condensata al fine di disaccoppiare i moti dei nuclei e degli elettroni, ovvero per separare le variabili corrispondenti al moto nucleare e le coordinate elettroniche nella equazione di Schrödinger associata alla Hamiltoniana molecolare, basandosi sul fatto che le tipiche velocità elettroniche sono molto maggiori di quelle nucleari.

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Autofunzione

In matematica, un'autofunzione è un autovettore in uno spazio funzionale. Le autofunzioni rivestono grande importanza in meccanica quantistica, dove rappresentano gli autostati di un operatore nella base della posizione.

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Autovettore e autovalore

In matematica, in particolare in algebra lineare, un autovettore di una funzione tra spazi vettoriali è un vettore non nullo la cui immagine è il vettore stesso moltiplicato per uno scalare detto autovalore.

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Chimica computazionale

La chimica computazionale è quella branca della chimica teorica che si occupa dello sviluppo di modelli matematici, basati sia sulla meccanica classica sia sulla meccanica quantistica, in grado di simulare sistemi chimici, con lo scopo di calcolarne le grandezze fisiche caratteristiche e prevederne le proprietà chimiche.

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Chimica teorica

La chimica teorica è la branca della chimica che si occupa di fornire i fondamenti teorici ai fenomeni chimici osservati. Fa un intenso uso dei principi della fisica e del calcolo matematico per la comprensione del legame chimico e delle reazioni chimiche.

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Convergenza

In matematica, la convergenza è la proprietà di una certa funzione o successione di possedere un limite finito di qualche tipo, al tendere della variabile (o dell'indice eventualmente) verso certi valori in un punto o all'infinito.

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Determinante di Slater

Il determinante di Slater, dal fisico e chimico teorico John C. Slater, è un'espressione matematica utilizzata per calcolare la funzione d'onda di sistemi multi-fermioni soddisfacendo il principio di esclusione di Pauli.

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Douglas Hartree

Figlio di William, docente universitario di ingegneria, e di Eva Rayner, attiva in politica e che ricoprì anche il ruolo di sindaco, frequentò il St. John's College di Cambridge.

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Elettrostatica

In fisica classica l'elettrostatica è una branca dell'elettromagnetismo che studia le cariche elettriche stazionarie nel tempo, generatrici del campo elettrostatico.

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Energia

Lenergia è la grandezza fisica che misura la capacità di un corpo o di un sistema fisico di compiere lavoro, a prescindere dal fatto che tale lavoro sia o possa essere effettivamente attuato.

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Energia cinetica

Lenergia cinetica è l'energia che un corpo possiede a causa del proprio moto. Per il teorema dell'energia cinetica, l'energia cinetica di un corpo equivale al lavoro necessario ad accelerare il corpo da una velocità nulla alla sua velocità ed è pari al lavoro necessario a rallentare il corpo dalla stessa velocità ad una velocità nulla.

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Energia potenziale

In fisica, lenergia potenziale di un oggetto è l'energia che esso possiede a causa della sua posizione o del suo orientamento rispetto a un campo di forze.

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Equazione di Schrödinger

In meccanica quantistica, lequazione di Schrödinger è un'equazione fondamentale che determina l'evoluzione temporale dello stato di un sistema, ad esempio di una particella, di un atomo o di una molecola.

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Equazioni di Roothaan

Le equazioni di Roothaan sono una rappresentazione dell'equazione di Hartree-Fock per una combinazione di base non ortonormale. Si applicano nella teoria Hartree-Fock ristretta, cioè al metodo di calcolo relativo a sistemi atomici o molecolari closed-shell (tutti orbitali doppiamente occupati).

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Fisica computazionale

La fisica computazionale è lo studio e l'implementazione di metodi di analisi numerica per risolvere problemi propri della fisica per i quali esiste già una teoria quantitativa.

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Fisica molecolare

La fisica molecolare è quella branca della fisica che si occupa di studiare le proprietà delle molecole, degli atomi e delle forze che li legano e governano.

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Funzione d'onda

In meccanica quantistica la funzione d'onda rappresenta lo stato di un sistema fisico. È una funzione complessa che ha come variabili reali le coordinate spaziali x,y,z e il tempo t, il cui significato è quello di un'ampiezza di probabilità; ovvero, il suo modulo quadro rappresenta la densità di probabilità dello stato sulle posizioni in un certo intervallo di tempo.

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Funzione di stato

In analisi matematica, si definisce funzione di stato una funzione la cui variazione tra due punti, detti ''stati del sistema'', dipende solo dal valore delle coordinate di questi ultimi, inoltre essa ammette sempre un differenziale esatto.

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Grandezza fisica

Una grandezza fisica è la proprietà fisica di un fenomeno, corpo o sostanza, che può essere espressa quantitativamente mediante un numero e un riferimento, ovvero che può essere misurata.

Vedere Metodo di Hartree-Fock e Grandezza fisica

Integrale

In analisi matematica, lintegrale è un operatore lineare che, nel caso di una funzione di una sola variabile a valori reali non negativi, associa alla funzione l'area sottesa dal suo grafico entro un dato intervallo nel dominio.

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Iterazione

Literazione è l'atto di ripetere un procedimento con l’obiettivo di avvicinarsi a un risultato desiderato. Ogni ripetizione del procedimento è essa stessa definita un'iterazione, e i risultati di una sono utilizzati come punto di partenza per quella successiva.

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Lagrangiana

In meccanica razionale, in particolare nella meccanica lagrangiana, la lagrangiana di un sistema fisico è una funzione che ne caratterizza la dinamica, essendo per i sistemi meccanici la differenza tra l'energia cinetica e l'energia potenziale.

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Matrice

In matematica, in particolare in algebra lineare, una matrice è una tabella ordinata di elementi. Ad esempio: 1 & 0 & 5 1 & -3 & 0 end.

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Matrice di Fock

La matrice di Fock è una approssimazione matriciale utilizzata per descrivere un operatore energetico di un singolo elettrone di un dato sistema quantistico caratterizzato da un determinato insieme di autovalori.

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Meccanica classica

Con il termine meccanica classica si intende generalmente, in fisica e in matematica, l'insieme delle teorie meccaniche, con i loro relativi formalismi, sviluppate fino alla fine del 1904 e comprese all'interno della fisica classica, escludendo quindi gli sviluppi della meccanica relativistica e della meccanica quantistica.

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Meccanica quantistica

La meccanica quantistica è la teoria fisica che descrive il comportamento della materia, della radiazione e le reciproche interazioni, con particolare riguardo ai fenomeni caratteristici della scala di lunghezza o di energia atomica e subatomica, dove le precedenti teorie classiche risultano inadeguate.

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Metodo ab initio

I metodi ab initio sono utilizzati in chimica e fisica quantistica per risolvere l'equazione di Schrödinger senza introdurre alcun parametro determinato da misure sperimentali (metodologia invece tipica dei metodi semi-empirici) ma tramite l'uso di metodi ed approssimazioni matematiche.

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Metodo dei moltiplicatori di Lagrange

In analisi matematica e programmazione matematica, il metodo dei moltiplicatori di Lagrange permette di ridurre i punti stazionari di una funzione f(vec x) in I variabili e J vincoli di frontiera vec g(vec x).

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Molecola

In fisica e chimica, la molecola (dal latino scientifico molecula, derivato a sua volta da moles, che significa "mole", cioè "piccola quantità") è un'entità elettricamente neutra composta da due o più atomi uniti da un legame covalente.

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Numero complesso

Un numero complesso è definito come un numero della forma x+iy, con x e y numeri reali e i una soluzione dell'equazione x^2.

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Operatore coulombiano

L'operatore coulombiano, che deve il suo nome a Charles Augustin de Coulomb, è un operatore quantomeccanico utilizzato nei calcoli di chimica quantistica per rendere conto dell'effetto dovuto all'interazione tra elettroni.

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Operatore di scambio

L'operatore di scambio è un operatore quantomeccanico utilizzato nei calcoli di chimica quantistica per rendere conto dell'effetto dovuto all'interazione tra elettroni.

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Orbitale molecolare

In chimica, in particolare in chimica quantistica, un orbitale molecolare è la distribuzione spaziale degli elettroni in una molecola. Introdotto da Friedrich Hund e Robert S. Mulliken nel 1927 e 1928, un orbitale molecolare è rappresentato da una funzione d'onda il cui quadrato descrive la distribuzione di probabilità relativa alla posizione dell'elettrone.

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Principio variazionale

Un principio variazionale, in generale, è un metodo utilizzabile per risolvere un dato problema scientifico (solitamente fisico) con gli strumenti del calcolo delle variazioni.

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Probabilità

Il concetto di probabilità, utilizzato a partire dal XVII secolo, è diventato con il passare del tempo la base di diverse discipline scientifiche rimanendo tuttavia non univoco.

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Sommatoria

La sommatoria è un simbolo matematico che abbrevia, in una notazione sintetica, la somma di un certo insieme di addendi. La notazione prevede.

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Spin

In meccanica quantistica lo spin (letteralmente "giro", "rotazione" in inglese) è una grandezza, o numero quantico, associata alle particelle, che concorre a definirne lo stato quantico.

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Spin-orbitale

Lo spin-orbitale è una funzione d'onda, che costituisce una soluzione fisicamente accettabile dell'equazione di Schrödinger, associata ad una particella, espressa tramite le coordinate spaziali e il momento angolare di spin.

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Transizione di fase

In fisica e chimica il termine transizione di fase (o "passaggio di stato" o "cambiamento di stato" o "transizione di stato") indica la trasformazione di un sistema termodinamico da uno stato di aggregazione ad un altro: la caratteristica distintiva di una transizione di fase è il brusco cambiamento di una o più proprietà fisiche, in particolare la capacità termica, alla minima variazione di variabili termodinamiche come la temperatura.

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Unità atomiche

Le unità atomiche (au) sono un sistema di unità di misura usato nella fisica atomica per descrivere le proprietà degli elettroni. Tutte le unità di questo sistema vengono scelte ponendo uguale ad uno i valori di alcune costanti che descrivono proprietà fondamentali degli elettroni.

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Vladimir Aleksandrovič Fok

Laureatosi nel 1922 all'Università di Pietrogrado, dove continuò i suoi studi post laurea, vi divenne professore nel 1932. Nei periodi dal 1919 al 1923 e dal 1928 al 1941 collaborò con l'Istituto Statale di Ottica, tra il 1924 e il 1936 con l'Istituto di Fisica e Tecnologia di Leningrado, tra il 1934 e il 1941 e tra il 1944 e il 1953 con l'Istituto di Fisica Lebedev.

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Vedi anche

Chimica computazionale

Chimica teorica

Fisica computazionale

Scienza nel 1927

Conosciuto come Hartree-Fock, Metodo di Hartree Fock, Procedimento del campo autocoerente di Hartree-Fock.