Chimie
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La séparation des mouvements lents et rapides

A cause des interactions mutuelles attractives entre les électrons et les noyaux, les mouvements relatifs des électrons sont couplés aux mouvements des noyaux. Mais si l'on considère que les électrons sont beaucoup plus rapides que les noyaux, on peut supposer que les états stationnaires électroniques ont le temps de s'établir avant que les noyaux n'aient bougé suffisamment pour changer appréciablement l'environnement moléculaire. Autrement dit, on peut concevoir que dans ce cas le nuage électronique s'adapte instantanément au changement de la géométrie moléculaire.

En suivant cette hypothèse, on peut raisonnablement envisager de déterminer le nuage électronique en supposant les noyaux fixes et ce, pour chaque géométrie nucléaire. Ce découplage particulier du traitement des électrons et des noyaux constitue l'approximation de Born et Oppenheimer.

Une illustration symbolique de cette "plasticité", de cette adaptabilité du nuage électronique pendant le mouvement des noyaux est donnée ci-contre. On y représente une molécule diatomique par ses deux noyaux (visualisés sous forme de particules classiques) entourés par le nuage électronique dont la forme stationnaire s'adapte en permanence à la distance internucléaire.

La détermination du nuage électronique pour chaque géométrie nucléaire passe alors par la résolution d'une équation de Schrödinger électronique dans laquelle les noyaux sont fixes et n'influent que par leurs charges positives : ils sont uniquement la source d'une énergie potentielle.

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