Современная квантовая механика

Cтраница 3

Эта модель представляет собой количественную формулировку теории молекулярных орбита-лей, развитой Гундом [296, 297] и Малликеном [492] вскоре после разработки современной квантовой механики как естественное распространение орбитальной теории строения атомов на случай молекул. В рамках приближения Хартри - Фока электронная волновая функция представляется в виде одного детерминанта из спин-орбиталей, пространственная часть которых оптимизируется для получения наилучшей однодетерминантной волновой функции в соответствии с вариационным принципом. [31]

Первой задачей является анализ содержания, обоснованности и границ приложимости понятий и законов классической теории химического строения с точки зрения современной квантовой механики и современных экспериментальных данных о строении молекул. Важность этого вопроса обусловлена тем, что, во-первых, понятия и законы классической теории несомненно отображают главные черты строения химических частиц огромного большинства рядов изученных химических соединений. Во-вторых, система понятий и законов классической теории химического строения является и еще долго будет являться тем теоретическим аппаратом, который успешно используется и будет использоваться в практической работе широких кругов химиков. [32]

Следовательно, не может быть и речи о том, чтобы любая закономерность органической химии могла быть дедуцирована из положений современной квантовой механики или другой, еще более совершенной физической теории, даже в предположении, что математические трудности будут преодолены. И также очевидно, что путь создания химиками качественных или полуколичественных обобщений настолько же правомерен, насколько и путь использования достижений современной теоретической физики. Противопоставлять оба эти пути так же антидиалектично, как противопоставлять в логике дедукцию и индукцию. [33]

Выполнение таких расчетов следует, во всяком случае, предоставлять специалистам в этой области, ибо необходимы математическое искусство и уменье пользоваться современной квантовой механикой. Следует подчеркнуть, что спектроскопический метод есть экспериментальный метод, по точности обычно превосходящий термометрические методы. [34]

Сейчас я хотел бы только отметить, что это сочетание малых размеров и громадности энергий вовсе не случайно и находит свое объяснение в современной квантовой механике. Дело в том, что согласно квантовой механике, в частности согласно принципу неопределенности, если какая-нибудь частица, например, под влиянием каких-либо сил принуждена находиться в малом участке пространства, то она не может не иметь большой кинетической энергии. Можно сказать, что если вы каким-либо образом сужаете, ограничиваете объем, внутри которого может находиться частица, то этим самым вы неизбежно повышаете ее кинетическую энергию. На основании квантовой механики можно вычислить, что кинетическая энергия частицы, находящейся в объеме столь малом, как объем ядра, не может быть меньше десятков и даже сотен миллионов электронвольт. Но раз кинетическая энергия движения частиц в ядре столь велика и раз они при этом все же из ядра не вылетают, значит, они удерживаются внутри какими-то очень большими силами. Таким образом, мы приходим к оценке энергии ядерных процессов, согласующейся с данными опыта и раскрывающей нам внутренние причины этого замечательного сочетания малости геометрических размеров с громадностью энергии. [35]

В такой, несомненно, неутешительной ситуации следует напомнить, что неэмпирические вычисления составляют только очень малую, хотя и очень важную, часть современной квантовой механики молекул и что в большей части этой книги речь шла совсем не о численных значениях величин, а о чисто теоретических проблемах: о постановке и решении ( с большей или меньшей аккуратностью в каждом конкретном случае) задач, связанных с поведением электронов в молекулах. То обстоятельство, что достигаемая при решении этих задач точность не всегда ( по спектроскопическим или термохимическим стандартам) достаточно высока, не делает, разумеется, теорию бесплодной. В самом деле, вопросы, связанные с точностью численных расчетов, совсем несущественны по вполне определенным причинам в большинстве проблем квантовой химии; задача квантовой химии - заложить фундамент и очертить рамки ( как в гл. Не удивительно поэтому, что дальнейший прогресс в квантовой химии определяется в основном использованием именно упрощенных моделей и полуэмпирических расчетов и, конечно, интуицией исследователя. Важно, конечно, чтобы развитие квантовой химии в этих направлениях надежно основывалось на строгих теоретических принципах, позволяя нам видеть самое важное и характерное в неэмпирических подходах, а значит, позволяя получать те же качественные результаты, тратя при этом значительно меньше усилий на вычисления. [36]

Полярная система координат, используемая при решении уравнения Шредингера для атома водорода. Вертикальная ось обычно соответствует оси z. [37]

Тот факт, что четыре квантовых числа не требуют произвольного постулирования, как это имеет место в теории Бора, а получаются из теории, является значительным достижением современной квантовой механики. [38]

Из многочисленных работ, подготовивших квантовую механику, сделанных до 1924 г., мы коротко остановимся лишь на принципе соответствия Бора ( 1916) который явился первым шагом в направлении современной квантовой механики. Бор заведомо отказался от всяких попыток сведения волновых свойств света к корпускулярным, а ограничился лишь рассмотрением соотношения между квантовыми и классическими представлениями. На ряде примеров им было показано, что в пределе больших квантовых чисел ( системы с энергией колебания пЬ, где я - большое число) квантовые законы физики переходят в классические. Эти примеры им были обобщены в общий принцип, справедливый для всех случаев и систем. Таким образом классическую физику не следует противоставлять квантовой. Первая является лишь предельным частным случаем второй. [39]

По случаю пятидесятой годовщины открытия волновой механики автор напоминает идеи, какими он руководствовался в то время, и высказывает соображения, по которым ныне ему представляется необходимым вернуться к этим идеям, о которых забывают при изложении современной квантовой механики. [40]

Однако надо иметь в виду, что всякий практический расчет ведется не с абсолютной точностью, а с некоторой погрешностью. Например, современная квантовая механика не позволяет при изучении атома одновременно точно определять и положение частицы ( электрона) и ее скорость. [41]

Нормальная медленность равна обратной скорости. Дирак, Современная квантовая механика, Гостехиздат, 1934, стр. [42]

Несовершенная и незаконченная форма современной квантовой теории вполне достаточна в качестве принципиальной основы для практически безукоризненного и исчерпывающего объяснения всех физических явлений, не затрагивающих целости атомных ядер. В этом отношении современная квантовая механика играет такую же роль, как механика Ньютона с ее законом всемирного тяготения и законами движения по отношению к проблемам небесной механики. Несмотря на всю принципиальную грандиозность той перестройки, которой теория Ньютона подверглась у Эйнштейна, в применении к вопросам движения небесных тел, ввиду их сравнительно небольших относительных скоростей, теория Эйнштейна дает результаты, практически ( в пределах точности обычных астрономических наблюдений) не отличающиеся от результатов, вытекающих из теории Ньютона. [43]

Физические величины часто нельзя описать одним числом. Наконец, в современной квантовой механике физические законы формулируются в виде связи между операторами, а не числами. [44]

Следует признать, что теория квантовомеханических измерений еще весьма далека от своего завершения; процессы второго типа все еще не получили должного отражения в аппарате квантовой механики. Это означает, что современная квантовая механика, несмотря на свою строгость и безусловную математическую красоту, скрывает в себе нерешенные проблемы, предопределяющие дальнейшее ее развитие как физической теории. [45]

Страницы: 1 2 3 4