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词条 氢分子离子电子态
释义 qingfenzi lizi dianzitai
氢分子离子电子态(卷名:物理学)
electronic state of H娚ion
  结构最简单的双原子分子离子的电子组态。氢分子离子是结构上最简单的双原子分子,只有一个电子,电子可以处在不同的状态。建立在玻恩-奥本海默近似上的双原子分子电子态理论中,的问题占有重要地位。它的玻恩-奥本海默态可以严格求解,结果与实验符合很好。MO-LCAO近似,即假定分子轨道(MO)是原子轨道的线性组合(LCAO),也是处理H娚问题的有效方法,而且便于向多电子系统推广。
  的电子在两个原子核A和B的势能场中运动时,波函数嗞满足以下波方程:
      

式中RARB分别是电子到核A和B的距离,R是核间距。在电子靠近核A、远离核B的极端情况下,方程的解是氢原子轨道波函数的形式,记作ψα;另一种极端情况下的解记为ψb。按照MO-LCAO近似,的最低能态的分子轨道可以看成是两个氢原子1s轨道的线性组合。最低能态波函数的一级近似形式为:
        

以核间距R为参数,求解上述问题的结果是:对应于本征值ε1ε2的嗞1、嗞2分别取(ψαψb)和(ψαψb)的形式。相应于嗞1的电子密度ρ1=嗞壒嗞1在两核间很大,使两核相互吸引形成稳定分子。嗞2态则相反,在两核间中点处电子密度ρ2为零,见图1。
 


  求解的结果还表明最低态势能曲线U随核间距R的变化关系,见图2。图中曲线U1R)有极小值,相应的嗞1态能形成稳定分子;曲线U2(R)则对应着排斥态。图中实验曲线表示MO-LCAO法与实际情况尚有不小偏离。
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更新时间:2024/7/1 7:59:09