Зависимость - энергия - система
Cтраница 1
Зависимость энергии системы частиц от полного спина эквивалентна утверждению о существовании взаимодействия между частицами. [1]
Зависимость свободйбй энергий системы в ствйвяи ее дйснереаоетй а общем случае схематически представйейа кривыми 1 и. [3]
 |
Потенциальная энергия системы из двух атомов водорода с противоположно направленными спинами электронов ( сплошная линия и с параллельными спинами ( штриховая линия. [4] |
Вследствие этого кривая зависимости энергии системы от межъядерного расстояния проходит через минимум. Для молекулы водорода этот минимум приходится на межъядерное расстояние 0 74 А, которое и представляет собой равновесную длину связи в данной молекуле. При больших или меньших расстояниях между ядрами система обладает более высокой энергией. Пространственное распределение пары электронов на связывающей орбитали изображено на рис. 7.1. Электронная плотность максимальна вдоль оси связи между ядрами, но электроны распределены также и вокруг обоих ядер, включая области, внешние по отношению к пространству между ними. [5]
На рис. ПО показана зависимость энергии системы, включающей реагирующее вещество и продукт реакции, от расстояния х между сольватной оболочкой и центром иона. [6]
Дело в том, что зависимость энергии системы от координат частиц окружения обязана лишь молекулам, находящимся вблизи поверхности. Поскольку радиус действия межмолекулярных сил мал, речь идет лишь о молекулах в очень тонком поверхностном слое, составляющих только ничтожно малую долю от всех молекул системы. Очевидно, зависимостью энергии этих частиц от микросостояния окружения можно пренебречь. Однако, строго говоря, следовало бы изучать свойства системы бесконечно большого размера ( N - - oo, V - oo), что отвечало бы так называемому термодинамическому пределу. [7]
Заметим, что из сказанного выше следует зависимость энергии системы от ширины запрещенной зоны. Именно с увеличением ширины за прещенной зоны энергия системы электронов увеличивается, а энергия связи атома с кристаллом падает. При одних и тех же эффективных массах носителей тока адсорбция на полупроводнике энергетически выгоднее адсорбции на изоляторе. [8]
Таким образом калорические коэффициенты Су и / определяют зависимость энергии системы от температуры и объема, а коэффициенты Ср и h - зависимость энтальпии Н от температуры и давления. К в настоящее время практически не используют. Теплоемкости Ср и Cv, введенные первоначально как эмпирические коэффициенты, оказались важнейшими термодинамическими параметрами - частными производными от U и Н по температуре. С их помощью вычисляют энергию и энтальпию системы при различных температурах. Это имеет большое значение в химической термодинамике при расчетах химических равновесий. [9]
Итак, спиновая корреляция-это квантовый эффект, связанный с зависимостью энергии системы электронов от их суммарного спина, а магнитное упорядочение в ферромагнетиках - следствие корреляции спинов. Зависимость энергии системы электронов от их суммарного спина обусловлена обменным взаимодействием; часть энергии электронов Es - JsiS2 называют обменной энергией. [10]
Однако оказывается, что, несмотря на указанную независимость электрического взаимодействия частиц от их спина, существует своеобразная зависимость энергии системы от ее полного спина, проистекающая в конечном итоге из принципа неразличимости одинаковых частиц. [11]
Однако оказывается, что, несмотря на указанную независимость электрического взаимодействия частиц от их спина, существует своеобразная зависимость энергии системы от ее полного спина, проистекающая в конечном итоге из принципа неразличимости одинаковых частиц. [12]
Итак, спиновая корреляция-это квантовый эффект, связанный с зависимостью энергии системы электронов от их суммарного спина, а магнитное упорядочение в ферромагнетиках - следствие корреляции спинов. Зависимость энергии системы электронов от их суммарного спина обусловлена обменным взаимодействием; часть энергии электронов Es - JsiS2 называют обменной энергией. [13]
Между тем непосредственного участия в образовании молекул спины электронов не принимают; взаимодействия, обусловливающие химическую связь, имеют чисто электростатическую природу. Зависимость энергии системы электронов от значения их полного спина S происходит вследствие существования корреляции между относительным расположением электронов в пространстве и направлениями их спинов. При пренебрежении спиновыми взаимодействиями полная волновая функция системы N электронов согласно (6.2) выражается в виде суммы произведений координатной волновой функции Ф [ ] на спиновую Й - Х ], симметризован-ных по взаимно дуальным схемам Юнга. Уровни энергии системы взаимодействующих электронов характеризуются перестановочной симметрией [ К ] координатной волновой функции. Так как спиновые схемы Юнга [ k ] однозначно связаны со значением спина S, то каждому уровню энергии можно приписать определенное значение полного спина. [14]
При этом в случае симметричной координатной функции ( состояние ] Sg) вероятность найти электроны близко расположенными велика, в случае антисимметричной ( состояние 11и) - мала. Это обусловливает зависимость энергии системы электронов от их полного спина. Подчеркнем, что обменная энергия является частью обычной энергии электростатического взаимодействия, связанной с кван-товомеханической корреляцией в распределении электронной плотности. Гайтлера - Лондона [78] был вычислен кулоновский интеграл и проведена приближенная оценка обменного интеграла. Кривая, отвечающая синг-летному состоянию, имеет минимум и соответствует основному состоянию молекул водорода. Она качественно согласуется с экспериментальной кривой, но располагается заметно выше. Получаемая при этом расчете энер - гия связи составляет 3 14 эв, что на 1 61 эв меньше экспериментального значения. Основную часть энергии связи составляет обменная энергия. [15]
Страницы: 1 2