quarta-feira, 25 de março de 2020

ERCEIRA QUANTIZAÇÃO E UNIFICAÇÃO GERAL PELO SDCTIE GRACELI

TRANS-QUÂNTICA SDCTIE GRACELI, TRANSCENDENTE, RELATIVISTA SDCTIE GRACELI, E TRANS-INDETERMINADA.

FUNDAMENTA-SE EM QUE TODA FORMA DE REALIDADE SE ENCONTRA EM TRANSFORMAÇÕES, INTERAÇÕES, TRANSIÇÕES DE ESTADOS [ESTADOS DE GRACELI], ENERGIAS E FENÔMENOS DENTRO DE UM SISTEMA DE DEZ OU MAIS DIMENSÕES DE GRACELI, E CATEGORIAS DE GRACELI.




FUNÇÃO GERAL GRACELI DA TRANS- INDETERMINALIDADE PELO SDCTIE GRACELI

FUNÇÃO FUNDAMENTAL E GERAL DO SISTEMA [SDCTIE GRACELI] DE  INTERAÇÕES, TRANSFORMAÇÕES EM CADEIAS, DECADIMENSIONAL E CATEGORIAL GRACELI.  E DE ESTADOS TRANSICIONAIS =


TRANSFORMAÇÕES ⇔ INTERAÇÕES  ⇔  TUNELAMENTO ⇔ EMARANHAMENTO ⇔ CONDUTIVIDADE  ⇔ DIFRAÇÕES ⇔ estrutura eletrônica, spin, radioatividade, ABSORÇÕES E EMISSÕES INTERNA ⇔  Δ de temperatura e dinâmicas, transições de estados quântico Δ ENERGIAS,     Δ MASSA ,    Δ  CAMADAS ORBITAIS ,    Δ FENÔMENOS  ,  ⇔  Δ  DINÂMICAS,     Δ  VALÊNCIAS,     Δ BANDAS,  Δ  entropia e de entalpia,  E OUTROS.  

x
 [EQUAÇÃO DE DIRAC].

 + FUNÇÃO TÉRMICA.

   +    FUNÇÃO DE RADIOATIVIDADE

  ,      +   FUNÇÃO DE TUNELAMENTO QUÂNTICO.

  + ENTROPIA REVERSÍVEL 

+      FUNÇÃO DE CONDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA

 ENERGIA DE PLANCK

X


  • V [R] [MA] =  Δe,M, Δf, ΔE, Δt, Δi, ΔT, ΔC, ΔE,ΔA, ΔD, ΔM......
    ΤDCG
    X
    Δe, ΔM, Δf, ΔE, Δt, Δi, ΔT, ΔC, ΔE,ΔA, ΔD, ΔM......  =
    x
    sistema de dez dimensões de Graceli + 
    DIMENSÕES EXTRAS DO SISTEMA DECADIMENSIONAL E CATEGORIAL GRACELI.[como, spins, posicionamento, afastamento, ESTRUTURA ELETRÔNICA, e outras já relacionadas]..

  • DIMENSÕES DE FASES DE ESTADOS DE TRANSIÇÕES DE GRACELI.
    x
    sistema de transições de estados, e estados  de Graceli, fluxos aleatórios quântico, potencial entrópico e de entalpia. [estados de transições de fases de estados de estruturas, quântico, fenomênico, de energias, e dimensional [sistema de estados de Graceli].
    x
número atômico, estrutura eletrônica, níveis de energia 
onde c, velocidade da luz, é igual a .]
X
  • TEMPO ESPECÍFICO E FENOMÊNICO DE GRACELI.
  • X
  • CATEGORIAS DE GRACELI
  • T l    T l     E l       Fl         dfG l   
    N l    El                 tf l
    P l    Ml                 tfefel 
    Ta l   Rl
             Ll
             D





Em física do estado sólido, a Lei de Bragg está relacionada ao espalhamento de ondas que incidem em um cristal e fornece uma explicação para os efeitos difrativos observados nesta interação. Estes padrões são explicados relacionando os vetores de onda do feixe incidente e espalhado em uma rede cristalina para o caso de seu espalhamento elástico com os átomos do material.
No caso de ondas de raios X, ao atingirem um átomo, o campo elétrico da radiação provoca uma força na nuvem eletrônica acelerando as cargas livres do material (elétrons). O movimento dessas cargas re-irradia ondas que têm aproximadamente a mesma frequência, uma vez que o espalhamento não é totalmente elástico, podendo haver interações de criação e aniquilação de fônons, porém em uma escala de energia muito menor. Nesse modelo, as frequências da radiação incidente e espalhada são consideradas idênticas. As ondas emergentes interferem entre si construtiva e destrutivamente, gerando padrões de difração no espaço que podem ser medidos em um filme ou detector. O padrão de difração resultante é a base da análise difrativa, chamada difração de Bragg.

História[editar | editar código-fonte]

Representação esquemática da estrutura cristalina do cloreto de sódio.
difração de Bragg (também chamada de formulação de Bragg da difração de raios X) foi proposta originalmente por William Lawrence Bragg e William Henry Bragg em 1913, em resposta à descoberta de que sólidos cristalinos produziam padrões intrigantes de reflexão de raios x (ao contrário, por exemplo, de um líquido). Eles descobriram que esses cristais, para alguns comprimentos de onda e ângulos de incidência específicos, produziam intensos picos de radiação refletida (conhecidos como picos de Bragg). O conceito de difração de Bragg se aplica igualmente a processos de difração de nêutrons e de elétrons[1]. Tanto os nêutrons quanto os raios X possuem comprimento de onda compatível com as distâncias interatômicas - da ordem de 150 pm - e, portanto, constituem uma excelente ferramenta para se explorar dimensões com essa ordem de grandeza.
W.L. Bragg explicou esse resultado empírico modelando o cristal como um conjunto de planos discretos, paralelos e separados por uma distância constante d, propondo que a radiação incidente produziria um pico de Bragg se as reflexões especulares de vários planos interferissem construtivamente, ou seja, se a diferença de fase entre as frentes de onda refletidas por planos consecutivos fosse de  radianos.
A lei de Bragg foi derivada pelo físico Sir William Lawrence Bragg.[2] em 1912 e apresentada pela primeira vez em 11 de novembro desse mesmo ano à Sociedade Filosófica de Cambridge. Embora simples, a lei de Bragg confirmou a existência de partículas reais na escala atômica, e forneceu uma nova e poderosa ferramenta para o estudo de cristais utilizando difração de raios X e nêutrons. William Lawrence Bragg e seu pai, Sir William Henry Bragg, foram laureados com o Prêmio Nobel de física em 1915 por seu trabalho em determinar estruturas cristalinas, a começar pelo cloreto de sódio, o sulfeto de zinco e o diamante. Eles são a única equipe formada por pai e filho a ganhar o prêmio conjuntamente. W.L. Bragg tinha 25 anos de idade, o que faz dele o mais jovem laureado pela Academia Real das Ciências da Suécia.

Condição de Bragg[editar | editar código-fonte]

Modelo de Bragg em duas dimensões
Modelo de Bragg em duas dimensões: A diferença de caminho óptico entre os dois raios é , onde  é a distância entre os planos considerados e , o ângulo de incidência.
A periodicidade do cristal faz com que haja planos de átomos separados por uma distância fixa nas diferentes direções do espaço. A difração de Bragg ocorre quando a radiação eletromagnética ou ondas de matéria de comprimento de onda comparável à distância entre dois planos de átomos é refletida especularmente por planos consecutivos.
Nota-se que partículas em movimento, incluindo elétrons, prótons e nêutrons têm um comprimento de onda associado de de Broglie dado por:
 .
X

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Nessa expressão,  é o momento linear da partícula.
A próxima equação é conhecida como Lei de Bragg. Para que haja uma diferença de fase entre dois raios igual a  radianos, é necessária a condição
X

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onde  é um número natural é o comprimento de onda da radiação incidente,  é a distância entre planos atômicos e  é o ângulo de incidência em relação ao plano considerado. Dessa maneira, existe uma dependência entre o ângulo de incidência e a intensidade da onda refletida. Como cada plano reflete de  a  do total da radiação incidente, há de  a  planos contribuindo para a reflexão total. Se os raios refletidos estão fora de fase, a soma das muitas contribuições (reflexões por planos diferentes) tenderá a zero, de maneira que podem ser observados picos localizados nos ângulos em que a condição de Bragg é satisfeita[3].

Densidade eletrônica[editar | editar código-fonte]

Análise de Fourier[editar | editar código-fonte]

Para melhor compreender o comportamento da onda espalhada, pode ser tomado como modelo um cristal perfeito, formado por uma célula primitiva que se repete no espaço. A descrição matemática do cristal é invariante sob uma translação espacial:
 .
X

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Nessa expressão os  são números inteiros e os vetores  são os vetores associados aos eixos do cristal, cujas magnitudes  são as distâncias entre sítios (pontuais) da rede nas direções . Todas as propriedades locais do cristal, como densidade de momento magnético, concentração de carga ou densidade eletrônica, serão invariantes sob uma translação da forma  para qualquer combinação de [4]
 .
X

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Essa periodicidade permite que se faça uma expansão da densidade eletrônica  em série de Fourier. Considerando primeiro apenas uma componente dimensional, vem:
 .
X

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Nessa expressão  e  são constantes reais e . É imediato que
 .
X

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Um ponto  é um ponto no chamado espaço recíproco do cristal. Os coeficientes da expansão serão tais que apenas os termos que condizem com a periodicidade do cristal no espaço real (das posições) poderão ser diferentes de zero.
É conveniente escrever a soma como uma exponencial complexa através da relação de Euler:
Com essa notação, a expansão pode ser escrita como
 .
X

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Nessa expressão o somatório percorre todos os valores inteiros de p. O termo  agora é, em geral, um número complexo e, portanto, é necessário impor uma condição que faça com que  seja uma função real como originalmente. A condição
faz com que
 ,
X

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que é uma função real.
Estender o argumento para três dimensões é algo direto:
 .
X

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O somatório triplo foi omitido para preservar a clareza da expressão, mas é importante lembrar que a soma é realizada sobre todos as combinações possíveis de  (definido na próxima subseção). Assim, é necessário encontrar um conjunto de vetores  que satisfaçam a relação de invariância por translação .
Tendo a expressão para a expansão de Fourier para densidade eletrônica, é possível obter os coeficientes da expansão em uma dimensão por meio de
 .
X

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Substituindo a expressão expandida para  na integral acima, vem:
 .
X

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O caso  faz com que o valor da integral seja
 ,
pois  é um inteiro e . No caso , de maneira que o valor da integral é  e . De maneira semelhante, pode ser invertido o caso tridimensional, obtendo
 .
X

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Nesse caso a integração é realizada sobre uma célula primitiva e  é o volume da mesma.

Rede recíproca[editar | editar código-fonte]

Podemos construir, a partir dos vetores da base , a base da rede recíproca[5]
ou de forma condensada, utilizando o tensor ou símbolo de Levi-Civita,
Por análise vetorial simples temos
onde  é o delta de Kronecker.
Definimos  como sendo um vetor da forma
 ,
onde os  são números inteiros e os  são a base da rede recíproca. Estamos agora em condições de descrever a periodicidade de  combinando a definição de  e a expansão em coeficientes de Fourier de :
O termo à direita pode ser escrito como 
e como todos os  são inteiros e a exponencial de  vezes um número inteiro é um, obtemos o resultado desejado, isto é, a invariância da densidade eletrônica, pois
 .
X

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Amplitude de Espalhamento[editar | editar código-fonte]

Definimos a amplitude de espalhamento como sendo uma função que depende da densidade eletrônica e dos vetores de ondas incidente e refletido  e , a princípio ondas planas monocromáticas:
 .
As integrais são realizadas sobre o volume do cristal inteiro. Embora tenhamos considerado um modelo onde o cristal é perfeito e infinito, uma amostra macroscópica é aproximadamente infinita se comparadas as suas dimensões com as distâncias interatômicas de uma rede cristalina, da ordem de  metros[6]. O vetor de onda incidente tem a mesma energia que o vetor difratado, conforme a condição de espalhamento elástico considerando a rede cristalina como muito massiva e imóvel. A condição de conservação de energia é

 .
Definimos o vetor de espalhamento como sendo
 ,
de maneira que a expressão anterior se torna
.
Introduzimos agora a expansão em série de Fourier para  nessa expressão para obter

 .
Quando o vetor de espalhamento é igual a algum vetor da rede recíproca, isto é,
 ,
a exponencial é nula e
.
Quando o vetor de espalhamento difere significantemente de qualquer vetor da rede recíproca, o grande número de oscilações da exponencial devido à variação de  dentro da integral faz com que  rapidamente tenda a zero.
Podemos reescrever a relação entre os vetores de onda e os vetores da base recíproca utilizando a definição do vetor de espalhamento
 .
Pela conservação da energia, obtivemos que as magnitudes dos vetores  devem ser iguais. Portanto, tomando o produto escalar dos dois lados:

Portanto,
.
ou ainda
 .
Pelas definições de rede recíproca, é possível mostrar que, se  é um vetor da rede recíproca, então  também é. Isso faz com que seja possível escrever a condição acima como
 .
As últimas duas equações são formulações equivalentes da condição de difração de Bragg. O espaçamento  entre planos cristalinos paralelos entre si, normais à direção
 ,
onde h, k, l são inteiros, é dado por
 .
Combinando a definição de ,

onde  é o comprimento de onda incidente, com a definição de produto escalar e do módulo de , temos:
 ,
X

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sendo  o ângulo entre os vetores  e  .
Conforme observamos acima, o vetor  é normal ao plano . Logo, o vetor  também é normal ao plano e o ângulo entre esse vetor e um vetor no plano considerado é . O menor ângulo formado entre o vetor de onda incidente  e o plano é, por análise geométrica, igual a

Modelo de Bragg em duas dimensões, relação entre os ângulos de incidência em relação ao plano cristalino e ao vetor -G, para obtenção da formulação usual da lei de Bragg
Modelo de Bragg em duas dimensões: Relação entre os ângulos de incidência e de espalhamento tomando como referência o plano cristalino e a vetor  para obtenção da formulação usual da lei de Bragg. Pela condição de reflexão especular, é possível deduzir que o ângulo entre os vetores de onda incidente e refletido é de 


ou rearranjando os fatores:
 .
Podemos reescrever a condição de Bragg utilizando o ângulo entre o vetor incidente e o plano, ao invés de considerar o ângulo entre o vetor incidente e o vetor , utilizando a relação


Assim, recuperamos o resultado obtido pela análise geométrica simples, escrito à maneira usual da formulação da lei de Bragg:
 .
Aqui,  é o ângulo entre o vetor de onda e o plano cristalino descrito pelos inteiros h, k e l. Existe uma diferença entre essa equação e a primeira equação apresentada aqui como condição de difração, a saber, a multiplicação do lado direito da equação por um número inteiro. Isso se dá pelo fato dos índices de Miller poderem conter um fator comum n, que é eliminado no processo de obtenção dos mesmos. Fisicamente, isso significa que a expressão

dá a condição de difração de Bragg para um plano de índices de Miller .
X

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