Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Нормальные координаты преобразование

    Когда определены силовые постоянные, можно получить форму любого колебания. Для каждой частоты имеется одна нормальная координата, которая описывает смещения всех атомов, участвующих в этом колебании. Путем соответствующих преобразований нормальную координату можно выразить через декартовы или внутренние координаты, которые дают действительные смещения атомов в наглядной форме. Детали этих и других расчетов нормальных колебаний представлены в [56, 78, 244, 7]. [c.146]


    Величины еа к 1) определяют матрицу Зп ХЗп с индексами к, а) и /, каждый из которых пробегает Зп значений. Равенства (1.16) означают, что эта матрица несингулярна и ортогональна. Такой набор может быть использован для определения преобразования (1.14). Новые координаты д, называются нормальными координатами. [c.12]

    Три симметричные матрицы 0, , Нкь нельзя, в общем случае привести к диагональному виду одним невырожденным преобразованием, поэтому для неоднородной системы уравнения Лагранжа в нормальных координатах не распадаются, а принимают вид [c.164]

    Следует, конечно, заметить, что обычная запись функций Лагранжа и Гамильтона использует вещественные, а не комплексные обобщенные координаты. Переход в (1.54) к вещественным нормальным координатам не связан ни с какими трудностями, и его можно осуществить, например, посредством следующего канонического преобразования  [c.43]

    Энергия общей системы аддитивно складывается из энергий отдельных осцилляторов (11.110). Координаты Su, в которых энергия — величина аддитивная, называются нормальными координатами, а колебания, описываемые уравнением (11.110), — нормальными колебаниями. Эти колебания являются колебаниями не отдельных элементов решетки твердого тела, а, как это непосредственно следует из обратного преобразования (II. 109), всего тела в целом. [c.67]

    Взаимодействие частиц, свойственных каждому полю, описывается в квантовой теории полей при помощи процессов возникновения и уничтожения этих частиц. Так, после преобразования функции Ф как функции нормальных координат в функцию операторов возникновения и уничтожения оказывается, что Фз характеризует такие элементарные процессы взаимодействия, в которых участвуют три фонона деление одного фонона на два или уничтожение пары фононов при одновременном возникновении нового фонона (рис. П. 28). При этом соблюдается закон сохранения энергии [c.118]

    Коэффициенты матриц преобразования к нормальным координатам л [c.53]

    О способе отыскания решений уравнения релаксации. Итак, чтобы описать процесс релаксации в общем случае, когда в системе идет г взаимосвязанных реакций, надо найти метод, позволяющий вычислять элементы матрицы [ехр (—ЬР/)]. Известно, что степени полноты реакций 1, , Ег представляют собой некоторую систему координат, от которой зависит форма матриц Ь я Р. Если естественные реакции взаимосвязаны, в этой системе координат матрицы L и Р недиагональные. Но в другой системе координат 1,. .., Сг как матрица так и матрица Р, вообще говоря, могут иметь диагональную форму. В теории матриц доказывается [17], что такая система координат существует, если обе матрицы вещественные и симметрические,причем одна из них положительно определенная. Координаты 1, , представляют собой линейно независимые комбинации координат. .., Естественные и нормальные реакции. По аналогии с теорией малых колебаний систем точечных масс (например, колебаний атомных ядер в молекулах), где тоже применяется одновременное преобразование двух матриц к главным осям, координаты именуются естественными координатами или степенями полноты естественных реакций (УП.12) или (VII.1). Координаты. .., называются нормальными координатами или степенями полноты нормальных реакций.  [c.243]


    Преобразование квадратичных форм П и — к нормальным координатам. Перейдем теперь от степеней полноты естественных реакций Е к степеням полноты нормальных реакций ). С помощью уравнения (УП.38), учитывая, что = S A", перепишем квадратичные формы (Vn.57) и (Vn.59) следующим образом  [c.247]

    Если матрицы L и Р недиагональны, прямой расчет вклада каждой из естественных реакций в дг/дхУ с помощью уравнения (VII. 106) затруднителен. Решение задачи облегчается преобразованием естественных координат в нормальные координаты. [c.255]

    Введем нормальные координаты Qs путем преобразования [c.287]

    При этом проведено преобразование к нормальным координатам по выражению (186), а также учтено, что М ар = О Д- я V Ф и. В результате для компонент тензора т получаем [c.305]

    Молекулы, строго подчиняясь законам квантовой механики, относятся к таким системам, что некоторые аспекты их поведения достаточно хорошо описываются в классическом приближении. Это относится, в частности, к колебаниям их ядерного скелета. В предыдущем разделе уже отмечалось, что как у двухатомных, так и у многоатомных молекул частоты основных колебательных переходов между квантовыми уровнями, полученными в гармоническом приближении, совпадают с частотами колебаний, получающимися в классической теории малых колебаний. Вводимые при квантовомеханическом рассмотрении колебательной задачи для многоатомной молекулы нормальные координаты представляют линейные комбинации изменений равновесных геометрических параметров (внутренних координат) молекулы или смещений атомов относительно положений равновесия в декартовой системе координат. Коэффициенты соответствующих линейных преобразований координат, т. е. линейные комбинации смещений в явном виде, представляющие формы нормальных колебаний, могут быть получены наряду с колебательными частотами путем решения классической задачи о малых колебаниях. [c.181]

    Таким образом, для нелинейной молекулы XYg можно ввести две координаты симметрии типа A —q и и одну координату симметрии типа Вг—q . Поскольку потенциальная и кинетическая, а следовательно, и полная энергия не зависят от выбора координат, а, с другой стороны, инвариантны по отношению к операциям симметрии для смещенной конфигурации, происходит частичное разделение колебательной задачи. Это значит, что она может решаться отдельно для каждого типа симметрии, надо только матрицы G и F привести по симметрии с использованием коэффициентов линейного преобразования координат (IX.1) и (IX.2). Отвечающая колебанию с частотой з координата q . как единственная данного типа симметрии, является и нормальной координатой Q3, координаты же q и не являются нормальными координатами Qi и Q2, а связаны с ними линейным преобразованием  [c.197]

    Таким образом, мы видим, что нормальные координаты A q) и B(q) описывают стоячие волны выражения для смещений принимают вид произведения пространственной функции на функцию времени. Существует также иное преобразование, заменяющее выражение (3.21) и позволяющее найти действительные нормальные координаты, в которых решение представляется в виде бегущих волн, но вывод его сложнее [2]. [c.68]

    Энергия системы не зависит от преобразования симметрии, а поэтому как функция нормальных координат [формула (2.4) из гл. 3] она инвариантна относительно этих преобразований. В гармоническом приближении нормальные колебания не зависят одно от другого и каждое из них характеризуется своей собственной частотой колебания (гл. 3, 2). Рассмотрим вначале частоту отдельного колебания, которому соответствует единственная нормальная координата Q. Операция симметрии преобразует координату Q в С , при этом с учетом инвариантности [c.97]

    Они представляют собой линейные комбинации координат 1 а(Лч). закон преобразования которых под действием операций симметрии мы только что анализировали. Определим действие операции симметрии (/ , 1 + тя) на комплексную нормальную координату Рг (я) соотношением [c.106]

    Колебания молекулы, обладающей п колебательными степенями свободы, описываются при помощи п нормальных колебаний, каждое из которых (в гармоническом приближении) не зависит от остальных колебаний. Переход от смещений атомов из состояний равновесия к нормальным координатам дс, производится при помощи некоторого линейного преобразования координат (см. 10). В нормальных координатах функция Гамильтона молекулы имеет вид [c.148]

    Из требования инвариантности функции Гамильтона ко всем операциям, допускаемым симметрией молекулы, следует, что нормальные координаты должны подразделяться на ряд классов, отличающихся законом преобразования при операциях симметрии [c.148]

    Выше мы предположили, что все г собственных частот со,- различны. Если некоторые собственные частоты совпадают, то общий вид решений уравнений движения не меняется. Однако при этом коэффициенты Ац,, соответствующие кратным частотам, уже не являются минорами определителя (эти миноры в случае кратных частот обращаются в нуль). Частоте кратности 5 (или, как говорят, 5-кратно вырожденной) соответствует 5 нормальных координат. Выбор этих нормальных координат не вполне однозначен, так как нормальные координаты, отвечающие одной и той же частоте можно подвергнуть любому линейному преобразованию, оставляющему инвариантной суммы квадратов и Q/ в кинетической и потенциальной энергии. [c.168]


    С математической точки зрения это означает, что преобразование (10.19) от координат д к нормальным координатам есть такое преобразование, при котором квадратичные формы Таи одновременно приводятся к суммам квадратов. [c.168]

    Описанный выше метод преобразования матриц автоматически приводит к разбиению нормальных колебаний на классы, соответствующие симметрии молекулы. При этом вековое уравнение высокой степени расщепляется на ряд вековых уравнений низкого порядка для каждого класса нормальных колебаний, благодаря чему решение колебательной задачи значительно упрощается. Таким образом, переход от естественных координат к нормальным координатам включает как важный промежуточный этап вычислений переход к координатам симметрии. В результате полного решения колебательной задачи мы получаем набор вычисленных значений частот колебаний каждого класса симметрии, сопоставление которых с экспериментальными частотами позволяет сделать заключение о правильности исходной модели молекулы. Такие расчеты проведены для большого числа молекул и дали много ценных результатов, касающихся строения этих молекул и интерпретации их колебательных спектров. Естественно, что практически ход расчетов, в частности учет симметрии, может значительно отличаться от приведенного выше. Заметим, что в настоящее время численные расчеты проводятся обычно на электронных счетных машинах, и поэтому подготовка исходных матриц и последующие вычисления проводятся с учетом специфики действия этих машин. [c.188]

    Таким образом, вводятся всего четыре константы ангармоничности ад, Y- Ру- Py- Выражение для потенциальной энергии I/, записанное в естественных координатах, необходимо преобразовать к нормальным координатам. Общий путь таких преобразований описан в 10. При этом преобразуются также члены третьей и четвертой степени выражения (15.25). Поправка к потенциальной энергии А[/, преобразованная к нормальным координатам, дает возможность вычислить поправку к колебательной энергии А . При этом для полной колебательной энергии молекулы находим [248] [c.294]

    Для исключения переменных % и надо решить систему уравнений (11.21). Решение можно написать в символическом виде через определители этой системы, в которые, очевидно, войдет оператор й/сИ. Однако решение в такой фор ме будет крайне неудобным. Для получения результата в компактной форме следует начать с преобразования переменных ввести вместо новые переменные й = такие, чтобы матрицы термодинамических (Ф у ) и кинетических (уд) коэффициентов стали диагональными. Это тот же прием, что и введение нормальных координат в" задачах о колебаниях сложных механических систем. В новых переменных уравнения разделяются [c.137]

    Систему дифференциальных уравнений в частных производных переводим при помош и преобразования Лапласа в систему обычных дифференциальных уравнений в координатах Лапласа в этих координатах мыииш,ем решение. Подобный весьма обычный прием вызывает, однако, затруднения при обратном переходе к нормальным координатам. Решением этой системы уравнений может быть ряд полиномов Эрмита. При этом можно установить соотношение между статистическими моментами, коэффициентами полиномов Эрмита и решением уравнений в координатах Лапласа. В данном случае решение в координатах Лапласа было использовано для расчета статистических моментов, которые после подстановки в так называемые ряды Грамма-Чарлиера являются решением исходной системы дифференциальных уравнений в частных производных [15—17]. [c.446]

    В формуле (51) электроны нумеруются индексом а ядра — индексом а, — радиус-вектор от электрона г к ядру а, производные дтаЮЦа) — элементы матрицы преобразования от нормальных координат к декартовым, они вычисляются для основного состояния. [c.48]

    Петиколас с сотр. [46] разработал специальный подход, основанный на теории вязкости, использующей приведение к нормальным координатам [47]. Согласно этой теории вязкости, кривая течения представляется в виде суммы по всем типам релаксационных колебаний элемента потока, поэтому в уравнении вместо непрерывной функции течения появляется указанная сумма. Необходимые преобразования для точного расчета функции распределения по молекулярным весам F (Ж) основаны на теоремах теории чисел. Применение метода Петико-ласа начинается с экспериментального определения кривой, описывающей зависимость некоторого параметра вязкоупругости от частоты Ф (со). Этот параметр лучше всего представляется комплексной вязкостью или релаксацией напряжений. Функция Ф (со) состоит из суммы по всем членам Яр, характеризующим релаксацию различных нормальных колебаний, и функции / (со, Я- ). Последняя функция связана с функцией F М) интегральным уравнением. Это уравнение можно преобразовать так, чтобы получить непосредственно выражение для F М). Расчеты проводят в рамках лежащей в основе метода теории. Например, при определенных приближениях получено следующее выражение для динамической вязкости  [c.282]

    Физический смысл этих математических преобразований следующий. Существование г линейно независимых функций Сг вида (УII.34) означает, что в неравновесной системе имеется г независимых друг от друга процессов. Когда система неравновесна, каждый такой процесс представляет собой нормальную реакцию — химический поток ti Каждый такой поток сопряжен с термодинамической силой (сродством Л г), которая при постоянных внешних переменных зависит только от одной нормальной координаты Как будет видно из дальнейшего изложения, во многих случаях непосредственно доступны экспериментальному исследованию именно такие независимые потоки — нормальные реакции. Задача состоит в том, чтобы, изучая нормальные реакции, установить те естественные элементарные процессы вида (УП.1), сочетание которых дает нормальные реакции. Для решения этой задачи прежде всего надо располагать методами нахождения матриц преобразования X или . [c.244]

    Более удобный метод расчета компонент тензора т предложен Кивелсоном и Вильсоном [173] он заключается в разложении в ряд по степеням внутренних координат 5 с последующим преобразованием к нормальным координатам. Таким образом, имеем [c.305]

    Таким образом, расчет Вг основан на анализе нормальных коле баний молекул. Для расчета а (гарм) необходимо знать частоты нормальных колебаний, коэффициенты линейного преобразования изменений декартовых координат в нормальные координаты, а также постоянные кориолисова взаимодействия. [c.101]

    Волновым векторам звезды, не инвариантным относительно операции симметрии, соответствуют нормальные координаты, преобразующиеся в нормальные координаты разных волновых векторов. Субматрицы соответствующих преобразований не находятся на главной диагонали и, таким образом, не дают вклада в характер представления. [c.113]


Смотреть страницы где упоминается термин Нормальные координаты преобразование: [c.272]    [c.48]    [c.367]    [c.78]    [c.80]    [c.53]    [c.196]    [c.273]    [c.274]    [c.308]    [c.309]    [c.183]    [c.107]    [c.226]    [c.197]    [c.197]    [c.139]    [c.150]   
Теоретическая химия (1950) -- [ c.257 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Координаты

Координаты нормальные

Преобразование



© 2025 chem21.info Реклама на сайте