Гайтлера
Cтраница 3
В развитии первой теории особая заслуга принадлежит Гайтлеру и Лондону, Слетеру и Полингу, в развитии второй теории - Малликену и Хунду. [31]
Квантовая теория дает общий подход к объяснению валентных сил и включает оба типа связи ( гомео - и гетерополярную) в единую схему. Одним из важных достоинств квантовомеханической теории молекулы Н2 Гайтлера - Лондона является то, что она сумела объяснить насыщение гомеополярных соединений как насыщение спинов электронных оболочек при объединении электронов в пары с антипараллельными спинами. Поэтому молекула Н3 не может существовать. [32]
По одному из тех случайных совпадений, которые встречаются иногда в истории науки, в первой половине этого года независимо друг от друга появились три работы, разъяснившие основные трудности теории. В самом начале 1937 г. были опубликованы две теоретические работы - одна Баба и Гайтлера, другая Карлсона и Оппенгеймера, объяснившие механизм образования ливней космических лучей. В мае того же года Неддермайер и Андерсон сообщили об открытии ими в космических лучах новой проникающей частицы - мезона. [33]
В 1932 г. появилась работа Дирака, в которой было показано, что кулоновское взаимодействие между двумя частицами может быть объяснено обменом скалярными квантами. Эта работа вызвала целую серию исследований по электрома: нитным взаимодействиям ( Beie и Гайтлера, Ферми, Фока и Подольского, Дирака - Фока - Подольского), которые все реферировались на семинаре. В 1932 - 1933 гг. В. А. Фок подробно изложил свою работу Конфигурационное пространство и второе квантование, а в 1934 г. - О квантовой электродинамике, в которой развил метод функционалов. [34]
Молекулярные интегралы, использовавшиеся в методе конфигурационного взаимодействия, оценивали полуэмпирическими способами. Функция ( a2u) 2 ( aig) 2v полученная методом МО, и связывающие орбитали Гайтлера - Лондона приводят к значениям энергии, которые больше, чем энергия, соответствующая г звс, соответственно на 0 66 и 1 30 эв. [35]
Молекулярные интегралы, использовавшиеся в методе конфигурационного взаимодействия, оценивали полуэмпирическими способами. Функция ( a2u) 2 ( alg) z, полученная методом МО, и связывающие орбитали Гайтлера - Лондона приводят к значениям энергии, которые больше, чем энергия, соответствующая г вс соответственно на 0 66 и 1 30 эв. [36]
При 5 - оо ( рассеянием можно пренебречь) Ф ( s) - ( 1 - 48 / 7 s4) и мы приходим к формуле ( 27): при s - О Ф ( s) - 65; результат отличается от формулы ( 28) числовым множителем порядка единицы. Эта полная формула показывает, что в свинце для фотонов с импульсом k - V2 E отклонение от формулы Бете - Гайтлера достигает 50 %, если Е 3 - Ю12 эв. [37]
В них было показано, что поскольку расстояния, на которых происходит тормозное излучение электрона, растут с ростом энергии электрона, при достаточно высоких энергиях в процессе тормозного излучения одновременно участвует целая совокупность атомов среды. Действие большого числа атомов вызывает многократное кулоновское рассеяние электрона во время акта тормозного излучения и приводит к тому, что формулы Бете - Гайтлера оказываются неприменимыми при высоких энергиях. В работах Л. Д. Ландау и И. Я. Померанчука были получены качественные оценки влияния многократного рассеяния на тормозное излучение и рождение пар. В дальнейшем эта задача переросла в целую область физики. [38]
Оно означает, что в случае больших молекул надо рассматривать очень много структур ( в особенности, если учитывать и ионные структуры); однако многие из них дают, по существу, одно и то же; например, если имеется десять структур и функция одной из них, будучи разложенной по функциям оставшихся девяти, передается на 90 %, то можно сказать, что только 10 % этой структуры действительно способствует улучшению волновой функции. Гайтлера - Лондона для молекулы Н2 выражение для энергии содержит два члена - кулоновскую энергию Q и обменную энергию А. [39]
 |
Зависимость энергии системы, состоящей аз двух атомов водорода. [40] |
Итак, образование молекулы из атомов водорода возможно только в синглетном спиновом состоянии. Равновесное расстояние между ядрами Ro в стабильной молекуле должно соответствовать минимуму энергии A. На основе теории возмущений Гайтлер и Лондон получили для R0 значение 1 51а0 0 80 А. [41]
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. [42]
По нашему мнению, изучение негамильтоновых методов имее 1 большой интерес, так как оно в конечном итоге внесет соответствующий вклад и в развитие гамильтонова формализма в квантовой теории поля, который является фундаментом настоящей и возможно будущей квантовой теории поля. Вот почему в настоящей книге рассматривается только динамический подход к квантовой теории поля. В частности Гайтлер в своей книге Квантовая теория излучения [5] высказывал предположение, что квантовая теория поля, вероятно, неприменима в области высоких энергий. Видимо, такое заявление является преждевременным и скорее его следует отнести не к самому аппарату квантовой теории поля, а к теории возмущений, которая в то время была единственным методом решения квантово-полевых задач. Как известно, одна из наиболее ощутимых неприятностей в динамической квантовой теории поля состоит в возникновении расходящихся интегралов при решении квантово-полевых задач. [43]
Волновая функция метода молекулярных орбиталей (13.24) содержит поэтому равную смесь ковалентной гайтлер - лондонов-ской и ионной структур. На пределе диссоциации это, конечно, неправильно. Основное состояние Н2 диссоциирует на атомы, а не на смесь атомов и ионов. При равновесной длине связи Н2 нельзя априори указать, какая функция точнее: функция метода молекулярных орбиталей или Гайтлера - Лондона. Если принять, что один электрон находится на одном атоме ( например, на орбитали / а), то можно задать вопрос, где будет находиться второй электрон. Из анализа функции Гайтлера - Лондона следует, что второй электрон находится на фь, однако рассмотрение волновой функции метода молекулярных орбиталей показывает, что имеется равная вероятность нахождения второго электрона на фа и фь, поскольку волновая функция метода молекулярных орбиталей дает равный вклад ионного и ковалентного описания. [44]
Страницы: 1 2 3