Простейшие применения квантовой механики

ПРОСТЕЙШИЕ ПРИМЕНЕНИЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ [c.108]

ПРОСТЕЙШИЕ ПРИМЕНЕНИЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ [ГЛ. IV [c.112]

Одним из простейших применений квантовой механики является рассмотрение движения частицы внутри ящика. Выберем прямоугольный ящик с размерами ab вдоль осей х, у и z соответственно и предположим, что частица может двигаться только внутри ящика. Иными словами, она не существует вне ящика. Такое ограничение справедливо, когда потенциальная энергия на сторонах ящика равна бесконечности. Это значит, что частица отражается, когда она приходит в контакт со сторонами ящика и не может проникнуть сквозь них. В любом месте внутри ящика частица имеет потенциальную энергию, равную нулю. [c.47]

В данной главе обсуждается применение квантовой механики к рассмотрению простых систем (включая атом водорода), которые можно описать точно, и многоэлектронных атомов, для которых аналитические решения не могут быть получены. Квантовая механика молекул изложена в гл. 14 после анализа симметрии молекул (гл. 13). [c.363]

Решение проблемы об относительной стабильности трифенилметила и его аналогов оказалось для химиков-теоретико)з нелегким. Но применение квантовой механики к органической химии привело к созданию концепции резонанса в сложных молекулах. Оказалось, что область распространения неспаренного электрона в трифенилметиле, так же как область распределения ароматического секстета в бензоле, может занимать большую часть внутримолекулярного пространства. Вследствие этого свободный валентный электрон в сложной молекуле трифенилметила обладает меньшей внутренней энергией, чем в простом атоме, например в атоме водорода. [c.13]

Применение квантовой механики. На примере атома водорода можно показать применение квантовой механики к решению конкретных задач и сравнить получаемые при этом результаты с теми, которые давала старая квантовая теория. Первым шагом является расчет стационарных орбит, сделанный де-Бройлем на основе его теории ( 31). Для того чтобы на некоторой орбите радиуса а движение электрона было стационарным, необходимо, чтобы его фазовая волна укладывалась на длине орбиты точно целое число раз. Это условие стабильности вытекает из простых физических рассуждений и напоминает условие стационарности движения жидкости в кольцевой трубе, требуемое гидродинамикой. Длина орбиты равна 2ла, а длина фазовой волны [c.93]

Вычисление энергии активации принципиально возможно методами квантовой механики. Как выше было показано, на примере атомов водорода ( 235), последняя позволяет построить кривые энергии для реагирующих систем. Действительно, применение квантовой механики не только подтвердило описанную картину активации, но и позволило предвидеть, в каких случаях мы должны ожидать большую или малую величину энергии активации (Лондон, 1929, Поляньи и Эйринг, 1932 и др.). Однако даже в простейших случаях математические трудности не смогли быть преодолены в достаточной мере для получения количественных результатов (см. также 358). [c.446]

Изображение химических связей в виде неподвижных электронных пар пригодно, как показано выше, для объяснения некоторых свойств. Но так как электроны не являются неподвижными, то получается ложная картина есть много экспериментальных фактов, которые не могут быть объяснены этой простой теорией. Объяснение природы химической связи — один из важнейших вкладов квантовой механики в химию. Для иллюстрации этого применения квантовой механики мы рассмотрим сначала крайний случай химической связи — ионную связь. [c.515]

Рассмотрение молекулярных орбиталей и химической связи во втором издании в общем понравилось большинству преподавателей, но показалось им несколько усложненным и трудным для восприятия. Теперь мы разбили этот материал на две части в гл. 12 излагаются основы теории молекулярных орбиталей и ее применения к некоторым двухатомным молекулам, а в гл. 13 рассматриваются многоатомные молекулы и молекулярная спектроскопия. Кроме того, написана новая глава (гл. 11), представляющая собой введение в теорию химической связи в ней используются только представления об электронных парах и отталкивании электронных пар и еще не упоминается о квантовой механике. Рассматриваемая в этой главе теория отталкивания валентных электронных пар (как это ни странно, мало известная в США) дает интуитивно понятный и простой способ качественного объяснения формы молекул. Эти три главы вместе с гл. 14, посвященной химической связи в кристаллах и жидкостях, дают студентам всестороннее представление о принципах химической связи, строения молекул и спектроскопии. [c.10]

Иногда становится возможным прямое сравнение модели и квантовомеханических расчетов межмолекулярных сил. Точность таких расчетов в настоящее время вполне удовлетворительна лишь для самых простых систем, однако интенсивное развитие быстродействующих ЭВМ и их применение для решения задач межмолекулярной квантовой механики со временем могут значительно улучшить положение. [c.172]

Реальные расчеты расщепления в кристаллическом иоле требуют привлечения довольно сложных геометрических соображений либо тензорной алгебры. Хотя тензорная алгебра сама по себе чрезвычайно элегантная дисциплина, которая находит широкое применение во многих областях квантовой механики, мы не имеем возможности познакомиться с ней в рамках данной книги. Поэтому здесь не описываются и реальные расчеты расщеплений в кристаллическом поле. Окончательные же результаты таких расчетов в случае октаэдрических и тетраэдрических комплексов оказываются довольно простыми. Эти результаты обычно принято выражать при помощи особой величины Dq, представляющей собой ожидаемое значение оператора, который включает в качестве переменной расстояние между электроном и ядром, а также при помощи ряда постоянных, которыми являются заряд электрона, эффективный заряд ядра металла, расстояние между металлом и лигандами и некоторые численные постоянные. Расчетная величина расщепления н для октаэдрического, и для тетраэдрического комплекса выражается как Юд. Уровни 2 находятся на расстоянии Dq от центра тяжести расщепленных уровней, а уровни е — на расстоянии по другую сторону от этой точки. Экспериментально наблюдаемую энергию электронного перехода, обусловленного й— -возбуждением, часто идентифицируют с величиной ЮВд. Существует, однако, и другой подход, при котором расщепление обозначается символом Д и рассматривается просто как эмпирическая величина. [c.320]

С возникновением квантовой механики во второй половине 20-х годов наступил новый этап и в теории электронного строения органических соединений. Методы теоретической физики были применены для решения принципиальных вопросов химии для разработки учения о строении атомов и, что имело в глазах химиков особенно важное значение, строения их электронных оболочек для разработки учения о валентности атомов, о природе химической связи для интерпретации и затем расчета электронного строения и некоторых связанных с ним свойств молекул, сначала, конечно, простейших—типа молекулы водорода, а затем все более сложных, включая ароматические соединения. В конечном итоге методы квантовой механики нашли применение к основному объекту хили и — к превращениям химических соединений, к химическим реакциям, особенно к трактовке строения и свойств промежуточных продуктов реакций — ионов, радикалов, переходных (активированных) комплексов, а также сил межмолекулярного взаимодействия, роли катализатора и т. д. Часть квантовой механики, объектом изучения которой были частицы, интересующие химика, и реакции между ними, выделилась в относительно самостоятельную дисциплину, получившую название квантовой химии. [c.159]

Эти простые идеи были сформулированы до появления волновой механики. Показано, что квантовая теория не только подтверждает их полезность, но позволяет усовершенствовать и расширить их. Большая трудность применения волновой механики к химическим проблемам заключается в том, что уравнения оказываются очень сложными для решения их аналитическим и точным путем. Поэтому основной функцией молекулярной квантовой механики являются поиск приблизительных решений этих уравнений и на базе этих приближений выявление действующих факторов и их относительной важности без попыток количественных расчетов. [c.76]

Были попытки рассчитать суммарный эффект притяжения и отталкивания электронов и ядер, участвующих в образовании ковалентной связи, с применением классической механики, однако удовлетворительных результатов они не дали. Теория Косселя и Льюиса хорошо объясняет качественную сторону химического взаимодействия, но не дает количественных соотношений. Неудачи в построении количественной теории объяснялись тем, что учитывалась только корпускулярная природа электронов и не принимались во внимание его волновые свойства. Лишь с развитием квантовой, или волновой, механики, учитывающей и волновую природу электрона, представилось возможным количественно оформить простейшее химическое взаимодействие реакцию образования молекулы водорода из его атомов. Эту задачу выполнили в 1927 г. немецкие физики В. Гейтлер и Ф. Лондон. [c.503]

До недавнего времени квантовая механика применялась в химии главным образом качественно. Огромные математические трудности позволяли численно точно решать лишь немногие, самые простые и притом наименее интересные для химиков задачи (например, расчет молекул На, Не, Н . Поэтому были разработаны разные приближенные методы с применением эмпирических допущений и параметров. Из них наибольшее распространение получил простой метод молекулярных орбит ЛКАО. применимый даже н довольно сложным системам, но большей частью с невысокой точностью. Однако даже в этих приближениях математический аппарат слишком сложен для химиков, не имеющих специальной подготовки, и труднодоступен им. Поэтому были созданы такие довольно грубые модельные представления, как теория мезомерии и резонанса, которые в прошлом помогли химикам качественно применять квантовомеханические представления, но оказались принципиально неправильными. [c.497]

Крашение найлона и других новых волокон и смешанных тканей еще представляет трудности, но уже намечаются пути их разрешения. Требования к прочности красителей, включая прочность к новым обработкам текстильных материалов становятся осе строже, и можно предвидеть, что поиски прочных и дешевых красителей будут продолжаться и в дальнейшем. Дешевизна была главной целью производства со времени зарождения анилинокрасочной промышленности. Другими техническими проблемами, требующими разрешения, является простая методика получения ровных выкрасок за минимально короткое время и применение при крашении более простой техники и процессов. Понятно, что при существующем большом количестве классов красителей открытие новых классов в будущем весьма затруднено и маловероятно, но существует обширное поле деятельности по изменению красителей с уже известными хромофорами и улучшению их свойств с точки зрения их применения. Что касается теоретической стороны, то, как это ни странно, химия цвета до сих пор остается открытым вопросом. Наши данные о зависимости между химическим строением и цветом красителей в большой мере эмпиричны. Физики не могут еще применить методы квантовой механики для расшифровки и предсказания спектров поглощения молекул более сложных, чем некоторые углеводороды. Немногое известно и о действии света на красители, в результате чего происходит выцветание, и о какой-либо зависимости между цветом и химическим строением красителя, с одной стороны, и его прочностью к свету, — с другой. Много нерешенных проблем имеется и в отношении каталитической активации некоторыми красителями процесса фотохимического распада целлюлозы. Теории крашения также находятся в совершенно зачаточном состоянии, несмотря на изредка появляющиеся по этому вопросу работы. Даже разбирая простейший случай сродства азокрасителя бензидинового типа к целлюлозе, нельзя привести никаких точных зависимостей между строением молекулы красителя, кинетикой адсорбции и природой сил, связывающих краситель с волокном. [c.40]

Со времени выхода моей первой книги прошло 20 лет. В то время лишь немногие химики имели представление о квантовой механике или теории молекулярных орбиталей (МО). Моей задачей было показать, что эта теория позволяет объяснить ряд вопросов органической химии более удовлетворительно, чем популярная в те дни теория резонанса. В 1949 г. метод МО находился, как известно, на самой ранней стадии своего развития. Вычислительные машины только начинали появляться, и Рутан и Попл еще не опубликовали своих классических работ по методу МО в самосогласованном поле (ССП). Количественные расчеты приходилось выполнять с помощью ручного счета и они ограничивались использованием простого метода Хюккеля другой возможностью (и этим ограничивалось применение метода МО к проблемам химии) был грубый качественный описательный подход, основанный на простых представлениях об орбиталях и их перекрывании. [c.10]

Основное уравнение статистической термодинамики f=i/o— -кТ1п2 позволяет выразить все термодинамические функции через величины, характеризующие свойства молекул, т. е. позволяет связать термодинамические функции с определенной молекулярной моделью системы. Это крупный научный результат, особенно важный для химии. На всех уровнях развития естествознания химики стремились решить вопрос о том, как наблюдаемая на опыте способность вещества вступать в различные реакции связана со строением частиц, из которых это вещество состоит. В 1901 г. Гиббс получил в общем виде написанное выше соотношение и нашел общие выражения для и, Н, О, Су, Ср и т. п. через суммы по состояниям. Однако при этом он совсем не рассматривал другую сторону вопроса — как вычислить саму величину 2 для реальной системы. Для этого в то время механика молекул располагала возможностью подсчитать только вклад, связанный с поступательным движением частиц. Кроме того, поскольку вычисление Р, О и 5 требует операций с абсолютной величиной 2, без применения квантовой механики такой расчет вообще нельзя было завершить, так как для этого необходймо использовать постоянную Планка к. Поэтому статистические расчеты термодинамических величин были начаты фактически только в двадцатые — тридцатые годы и продолжаются до настоящего времени. Расчет сумм по состояниям 2 для реальных систем — достаточно сложная и далеко не решенная задача. Однако принципиальная ясность здесь есть, и существо дела сейчас хорошо разобрано на многих примерах. Простейший из них — свойства многоатомного идеального газа со многими независимыми степенями свободы. [c.215]

В 1945 г. Шредингер написал книгу Что такое жизнь с точки зрения физики , оказавшую существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии. В этой книге внимательно рассмотрено несколько важнейших проблем. Первая из них — термодинамические основы жизни. На первый взгляд имеется решительное противоречие между эволюцией изолированной физической системы к состоянию с максимальной энтропией, т. е. неупорядоченностью (второе начало термодинамики), и биологической эволюцией, идущей от простого к сложному. Шредингер говорил, что организм питается отрицательной энтропие1и>. Это означает, что организмы и биосфера в целом не изолированные, но открытые системы, обменивающиеся с окружающей средой и веществом, и энергие . Неравновесное состояние открытой системы поддерживается оттоком энтропии в окружающую среду. Вторая проблема — общие структурные особенности органиа-мов. По словам Шредингера, организм есть апериодический кристалл, т. е. высокоупорядоченная система, подобная твердому телу, но лишенная периодичности в расположении клеток, молекул, атомов Это утверждение справедливо для строения организмов, клеток и биологических макромолекул (белки, нуклеиновые кислоты). Как мы увидим, понятие об апериодическом кристалле важно для рассмотрения явлений жизни на основе теории информации. Третья проблема — соответствие биологических явлений законам квантовой механики. Обсуждая результаты радиобиологических исследований, проведенных Тимофеевым-Ресовским, Циммером и Дельбрюком, Шредингер отмечает, квантовую природу радиационного мутагенеза. В то же время применения квантовой механики в биологии не тривиальны, так как организмы принципиально макроскопичны. Шредингер задает вопрос Почему атомы малы Очевидно, что этот вопрос лишен смысла, если не указано, по сравнению с чем малы атомы. Они малы по сравнению с нашими мерами длины — метром, сантиметром. Но эти меры определяются размерами человеческого тела. Следовательно, говорит Шредингер, вопрос следует переформулировать почему атомы много меньше организмов, иными словами, почему организмы построены из большого числа атомов Действительно, число атомов в наименьшей бактериальной клетке [c.12]

Из предыдущего видно, что проблема основной природы сил Ван-дер-Ваальса была в течение двух последних десятилетий успешно разработана теоретической физикой. В особенности большие успехи были сделаны за последние десять лет благодаря применению квантовой механики. Конечно, эта проблема пока еще далека от количественного решения. Для простейших систем, которые могут быть проверены на опыте, т. е. для ван-дер-ваальсового взаимодействия двух атомов гелия, вычисления дают количественно правильные ответы, но вычисления теплот возгонки и теплот адсорбции являются все еще только полуколи-чественными. Однако, ввиду того, что за последние годы были сделаны большие успехи в нашем понимании межмолекулярных сил, быть может, не будет слишком оптимистичным ожидать, что этот прогресс продолжится и что вычисления теплот адсорбции когда-нибудь ближе подойдут к вполне количественной стадии. [c.295]

Химия же оперирует не абстрактными электронами, не абстрактными системами электрических зарядов она оперирует сложными химическими системами, где движение элементарных частиц носит подчиненный, побочный характер. Конечно, весьма важно и для химии выяснить их Д1 ин ение, происходящее внутри химических систем. Однако нельзя упускать из виду, что применение квантовой механики, по мере ус,ложне-пия молекул, скажем, по мере перехода от молекулы водорода к молекуле бензола, становится все более затруднительным. Это есть выражение объективной невозможности применения квантовой механики с целью полного расчета сложных химических систем, качественно отличных от более простых объектов, с которыми имеет де.ло квантовая механика, [c.311]

Изложенный выше метод применим не всегда. В некоторых случаях полученные таким образом решения не удовлетворяют граничным условиям, поставленным для данной задачи. Часто коэффициенты Р, О, 5, Т или и в уравнении (3-1) содержат переменные в таких комбинациях, что их нельзя отделить одну от другой. Однако иногда возможно преобразовать дифференциальное уравнение, пользуясь новой системой координат и таким образом получить уравнение, которое может быть разделено. К сожалению, как показали Робертсон и Эйзенхарт (см. [5] стр. 171), разделение переменных возможно только лишь для немногих общих типов уравнений, встречающихся в квантовой механике. Почти все из более сложных квантово-механических задач, представляющих интерес для химии, приводят к уравнениям, которые не относятся ни к одному из этих типов, так что метод разделения переменных не применим. Именно это обстоятельство, в большей степени, чем какое-либо другое, преграждает путь прогресса в строгом применении квантовой механики к химии и в точном предвычис-лении свойств химических систем. Тем не менее мы часто будем прибегать к этому методу при рассмотрении более простых задач, как, например, на стр. 45, 55, 65 [c.33]

Встретившись с такими трудностями уже в такой простой задаче, как атом, содержащий два электрона, мы едва ли можем надеяться на какие-либо точные количественные решения при систематическом применении квантовой механики даже к сравнительно простым химическим системам. Истинное значение квантовой механики оказывается совершенно в другом. Одним из направлений, в котором она может принести пользу для химии, является появление таких понятий, как, например, понятие кулоновской и обменной энергии, которые, как мы видели и еще увидим в дальнейшем, могут привести к иолуколичественному объяснению явлений природы, иначе кажущихся совершенно необъяснимыми. Другим важным направлением является создание разумных интерноляционных формул, с помощью которых можно интерпретировать наблюдаемые факты, используя некоторые параметры с более или менее ясным физическим смыслом. Примером такого подхода является использование констаитэкраиирования в качестве параметров при построении приближенных атомных собственных функций. Это будет рассмотрено ниже, [c.229]

В то время закон Аррениуса, которому подчиняются скорости химических реакций, и лежащие в его основе предположения были настолько хорошо обоснованными, что не ощущалось ни-каксй необходимости следовать этой идее Нернста. На основании теории Аррениуса можно составить двухстадийную диаграмму. Если, однако, ввести в эту диаграмму любое количество мономолекулярных стадий, то это не повлечет за собой никаких последствий, которые можно было бы обнаружить экспериментально по скорости реакции, поскольку рассматривается изотермическая реакция, и, следовательно, можно прерывное изображение по Аррениусу заменить непрерывным посредством разделения одной большой стадии на большое число мелких стадий. Но это равносильно тому, что простая реакция рассматривается как диффузия различных частиц в реагирующую молекулу или в реагирующий комплекс молекул, если рассматриваемая реакция не является кинетически мономолекулярной. С этой точки зрения описания по Аррениусу и по Нернсту сливаются воедино. Можно также видеть, что такая трактовка почти соответствует предложенной в 1931 г. Эйрингом и Поляньи [20], которая затем разрабатывалась Эйрингом с сотрудниками, а также другими исследователями и получила название теории переходного состояния. Эта теория отличается от выдвинутой в 1915 г. статистико-механической теории Марселена [21] только применением квантовой механики вместо классической. В теории Марселена (теория критических комплексов) также отражено сильное влияние теории активных молекул, данной в статье Аррениуса в 1889 г. [22]. [c.155]

В настояш,ее время опубликовано значительное число подобных расчетов Ц — 4]. В основном они относятся к случаям, когда адсорбент неполярен (сажа), а молекулы адсорбата просты и также неполярны (папример, благородные газы) при этом можно ограничиться определением дисперсной энергии и энергии отталкивания. Более сложными и требуюш,ими применения квантовой механики являются случаи взаимодействия полярных групп поверхности или катионов с иолярными молекулами или молекулами, содержахцими я-электронпые связи [5]. [c.36]

Теоретическое развитие вириального уравнения состояния было начато гораздо позже его применения для описания экспериментальных данных. Правда, это не относится к теории второго вириального коэффициента. Строгое теоретическое обоснование уравнения состояния представляло огромные трудности даже после того, как в 1927 г. Урселом [12] была математически обоснована форма разложения в виде степенного ряда. И только после работ Майера [13], выполненных в 1937 г., теория уравнения состояния получила свое развитие. Формальную теорию и в классической, и в квантовой механике теперь можно рассматривать как в основном законченную теорию, хотя все еще существуют трудности, связанные с точным численным расчетом высших вириальных коэффициентов. В отличие от общей теории вириального разложения теоретическое обоснование второго вириального коэффициента известно уже давно. Причиной является то, что это частный случай вириального разложения для низких плотностей, который можно было решить сравнительно просто. Несколько разных математических методов было использовано для развития теоретической интерпретации второго вириального коэффициента. Возможно, самым старым и простым из них является расчет давления при рассмотрении потока момента через воображаемую единицу площади поверхности в газе [14]. Второй вириальный коэффициент является тогда дополнительным членом, учитывающим двойное взаимодействие. Этот кинетический метод очень трудно применить к вычислению высших вириальных коэффициентов, исключая некоторые модели молекул, например жесткие сферы [15]. Более общие методы [c.12]

Достижения квантовой химии в настоящее время используются для интерпретации многих химических реакций. Однако современное состояние этой теории таково, что за исключением простейших молекул или ионов (Н ,Н2 , Н2), расчеты могут быть проведены только приближенно, и то лишь при использовании сложного математического аппарата. Чем точнее эти расчеты, тем дальше они, в большинстве случаев, от простых химических формул из них исчезают элементы наглядности, полученные результаты трудно поддаются физической интерпретации и уже не могут быть использованы химиками в их повседневной работе по расщеплению и синтезу сложных органических веществ. Поэтому был создан ряд вспомогательных, так называемых качественных электронных теорий химической связи (Вейтц, Робинсон, Ингольд, Арндт, Полинг, Слейтер, Хюккель, Мулликен и др.), которые нашли широкое распространение и дают плодотворные результаты в построении феноменологической органической химии. Впрочем, необходимо всегда знать границы применения этих приблил<.еиных представлений, и они будут часто указываться в настоящей книге. Наконец, следует отметить, что согласно квантовой механике, невозможно создать точную и вместе с тем наглядную теорию материи, так как любая такая теория неизбежно окажется лишь oгpaничeIiнo правильной. [c.24]

Теория возмущений — широко применяемый метод приближенного решения различных физических задач, состоящий в следующем 1) уравнения для исследуемой системы сводятся к более простым (не-возмущенньш), которые могут быть решены точно, и 2) находятся поправки (возмущения), которые обусловлены малыми членами уравнений, отброшенными при решении упрощенной задачи. Точность метода определяется тем, в какой степени для исследуемой системы справедливо допущение о малости возмущений. Теория возмущений играет существенную роль в квантовой механике при решении уравнения Шредингера в небесной механике она служит, например, для решения задачи трех тел и др. Ниже рассматривается вариант теории возмущений в применении к расчетам свободной энергии жидкости. [c.383]

Из сказанного выше следует, что всегда можно упростить решение уравнений метода МО ЛКАО, выбирая оси декартовой системы координат так, чтобы разные атомные орбитали принадлежали к различным типам симметрии, или образуя простые комбинации атомных орбиталей, которые преобразуются по определенным типам симметрии. Аналогично можно упростить и другие задачи квантовой механики, в которых требуется вычислять гамильтониановские интегралы. Таким образом, учет симметрии полезен при решении квантовомеханических задач, хотя и не заменяет решения уравнений Шрёдингера. Однако игнорирование соображений симметрии при решении уравнения Шрёдингера приводит к неоправданному увеличению объема вычислений. Даже если пренебречь этим обстоятельством, было бы ошибкой не учитывать тех упрощений, которые может дать учет симметрии при анализе задачи. Иллюстрацией этого служит следующий раздел, в котором будут даны применения некоторых перечисленных выше правил. [c.153]

Для чтения книги нужны знания в объеме обычного университетского курса квантовой механики (это не относится к первым трем главам, для чтения которых достаточно самых элементарных сведений о квантовой теории атома). Знания теории групп не требуется. Из-за этого ограничения, вызванного стремлением сделать книгу доступной более широкому кругу читателей, возник ряд трудностей при изложении некоторых разделов второй части книги. Например, оказалось весьма сложным разъяснить физический смысл квантового числа v (seniority number), введенного Рака. При применении же теории групп этот вопрос решается тривиально просто. Это же ограничение заставило отказаться от сколько-нибудь подробного рассмотрения классификации уровней атомов с незаполненными /-оболочками. [c.12]

Однако последовательное применение методов теоретическоГ физики в теории строения молекул невоз, южно. Только самые простейшие объекты в квантовой химии можно исследовать этими. методами исходя из свойств электрона и атомных ядер. В огромном большинстве случаев в уравнения квантовой. механики приходится вводить численные значения эмпирически найденных параметров и злширически устанавливать зависимость между характеристиками, найденны.ми таки.м способом, и экспериментально определенными свойствами химических соединений или даже изменять [c.159]

Точная теоретическая трактовка динамики молекул с помощью квантовой механики возможна только для самых простейших мо-.лекул. Таким образом, теоретические уравнения, которые связывают расстояния между соседними уровнями энергии со структурными параметрами (например, уравнения Герцберга , Дункана , Матсена ), в макромолекулярной химии, и даже в химии относительно сложных малых молекул, представляют главным образом академический интерес. Применение спектроскопии в изучении таких молекул носит в основном эмпирический характер. Оно основано на том принципе, что энергетические уровни многих видов (например, электронные) зависят от структуры непо- [c.92]

Гамовым и независимо от него Гарнэем и Кондоном на основе методов квантовой механики Следуя за их рассуждениями, можно показать, что в первом квантовомеханическом приближении потенциальную яму надо рассматривать как квадратную яму (рис. 11-9), в которой альфа-частица предполагается движущейся свободно. Хотя модель, допускающая наличие в ядре альфа-частицы как таковой и то, что ядро— простая потенциальная яма, является крайне упрощенной, ее применение оправдывается тем, что и такая модель дает вполне хорошие результаты. Рассмотрение альфа-частицы с энергией Е показывает, что существует конечная вероятность вылета частицы из ядра путем просачивания сквозь потенциальный барьер (так называемый туннельный эффект). Это подтверждается существованием решения волнового уравнения для частицы вне барьера. [c.397]

Проблемы, затрагиваемые в книге, новы и актуальны реакции возбужденных частиц, химические процессы, вызываемые взаимодействием излучения с веществом, и получение сверхрав-новесных концентраций возбужденных молекул, атомов и радикалов—все это в настоящее время находит широкое практическое применение. Хотя реакции с участием возбужденных частиц известны давно, количественное их исследование, можно сказать, только начинается и уже сейчас превращается в самостоятельную, быстро развивающуюся область науки, которая тесно связана с химической и физической кинетикой, квантовой механикой, спектроскопией, физикой плазмы, ядерной физикой и другими разделами физики и химии. Появление этой книги, безусловно, своевременно, так как она дает ясное представление как о теоретических и экспериментальных основах химии и физики частиц, обладающих избытком энергии, так и о современном состоянии исследований в этом направлении. Таким образом, книга по своему значению намного важнее, чем просто систематизированная информация для специалистов, и может рассматриваться как руководство по химической кинетике для широкого круга физико-химиков. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология