Dihydrogenium

E testwiki
Redactio 14:09, 20 Martii 2025 a conlatore imported>Tchougreeff facta
(diff) ← Redactio superior | Redactio novissima (diff) | Redactio recentior → (diff)
Jump to navigation Jump to search

Dihydrogenium est molecula simplicissima et laevissima constructa duabus atomis hydrogenii (HA2).

Protypona structurae electronicae

Quamquam dihydrogenium simplicissima omnium molecularum est, eam utimur ad varias approximationes pro descriptione earum structuras electronicas explanandum. Ut theoria generalis praescribit, mos cujusque systematis quanticae (moleculae inclusae) operatore Hamiltoniano gubernatur. Hic dihydrogenii est

H^=22MΔ𝐑122MΔ𝐑222mΔ𝐫122mΔ𝐫2+e2|𝐑1𝐑2|+e2|𝐫1𝐫2|
e2|𝐑1𝐫1|e2|𝐑1𝐫2|e2|𝐑2𝐫1|e2|𝐑2𝐫2|,

ubi Mmassa protonis, m — massa electronis, 𝐑i,𝐫i — radii-vectores[1] duobus nucleorum ac duobus electronum sunt (i=1,2). Δρ sunt operatores Laplaciani respectu componentiae[2] radii vectoris ρ=(x,y,z). In hac aequatione terminos cum Δρae repraesentant energiam kineticam nucleorum ac electronum, ceteri termini repraesentant energiae potentialia interactionum inter particulas quarum radii vectores in denominatoribus[3] occurrunt/inveniuntur. In energia potentiali terminos positivos (cum signo "+")[4] respondent viribus repulsivos inter particulas, negativos (cum signo "-")[5] autem viribus attactivas (attractione[6]).

In appropinquatione adiabatica/[[Chemia quantica#Approximatio Bornis-Oppenheimeri[1]|Bornis-Oppenheimeris]] energia kinetica nucleorum omttitur et solum Hamiltonianus electronicus:

H^el=22mΔ𝐫122mΔ𝐫2+e2|𝐫1𝐫2|+e2|𝐑1𝐑2|e2|𝐑1𝐫1|e2|𝐑1𝐫2|e2|𝐑2𝐫1|e2|𝐑2𝐫2|,
consideratur, qui in unitatibus atomicis (m=e==1) simplificatur:
H^el=12Δ𝐫112Δ𝐫2+1|𝐫1𝐫2|+1|𝐑1𝐑2|1|𝐑1𝐫1|1|𝐑1𝐫2|1|𝐑2𝐫1|1|𝐑2𝐫2|.

Systema coordinatarum ita selecta potest, quod nucleos (protones) in punctis 𝐑1/2=𝐑l/d=(R/2,0,0) quiescunt (proton primus in plaga laeva, secundus in plaga dextra), itaque Hamiltonianus electronicus erit functio unicae variabilis R:

H^el(R)=12Δ𝐫112Δ𝐫2+1R+1|𝐫1𝐫2|1|𝐑l𝐫1|1|𝐑l𝐫2|1|𝐑d𝐫1|1|𝐑d𝐫2|.

In communi usu mechanicae quanticae aequatio Schrödingeri statica

H^el(R)Ψel(𝐱1,𝐱2|R)=Eel(R)Ψel(𝐱1,𝐱2|R),

solvenda est quoad functionem Ψel(𝐱1,𝐱2|R)[7] et valorem Eel(R) proprias. Quoniam H^el(R) ab R pendet, aequatio supra singula non est, sed ad quemlibet valorem R solvi debet. Atque accurate[8] aequatio solvi non potest. Enim

где Eel —

Гамильтониан молекулы водорода симметричен относительно переменных 𝐫1 и 𝐫2, то есть не изменяется при смене нумерации электронов. Кроме того, он не зависит от спиновых переменных.

молекулы водорода разбивается на два этапа. На первом этапе рассматривается только электронная подсистема, а ядра считаются зафиксированными в точках 𝐑1 и 𝐑2.

Notae

  1. Caraffa. Elementorum Physicae Pars I §49, §77.1° et seq.
  2. Caraffa. Principia §§30, 33 et seq.
  3. Caraffa. Elementa Math. Pars I. §5 et seq.
  4. Caraffa Elem Math I §73.
  5. Caraffa. Elem Math. I §75.
  6. Caraffa Elem Phys I § 70.
  7. Hic et supra 𝐱j sunt coordinatae jsimae electronis quae vicissim sunt dyades 𝐱j=(𝐫j,sj) compositae tri-dimensionalibus radiis vectoribus 𝐫j=(rxj,ryj,rzj), suppletae additionale variabile sj quae est projectio spirulitatis jsimae electronis respectu alicujus fixi axis coordinatārum.
  8. Caraffa Elem. Math. I § 171

Formula:Nexus absuntFormula:Dubcat