Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Татевский В.М. Классическая теория строения молекул и квантовая механика

.pdf
Скачиваний:
101
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.71 Mб
Скачать

Вводя оператор Фока (6, И ) в вариационное уравнение (6,8), из которого получена система интегро-дифференциальных уравне­

ний (6,9),

можно

записать это вариационное

уравнение

в форме

2

J

~

е Л ) 6 ( Р І d T +

2

j "

Ф* - 8 *Ф*)

= 0

(6.13)

ft ft

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•Pft =

ФА (*•

 

2 )

 

 

 

 

 

 

d t =

dx dy dz

 

 

 

 

поскольку

индекс

і

у координат х,у,z,

по которым

производится

интегрирование, можно опустить.

 

 

 

 

 

Очевидно, что это вариационное

уравнение

совершенно

эквива­

лентно системе интегро-дифференциальных уравнений Фока (6,9) или (6,12).

Приложение 7.

Приближенное решение системы интегро-дифференциальных уравнений Фока методом Ритца

Приближенные решения системы уравнений Фока могут быть

получены,

например,

с помощью прямого вариационного

 

метода

Ритца. Прежде чем переходить к изложению этого метода,

сделаем

общее замечание об одном возможном

пути приближенного

реше­

ния системы уравнений Фока.

 

 

 

Очевидно, что совокупность функций

фь . . . , ф„, точно

удовлет­

воряющая

системе

интегро-дифференциальных уравнений

Фока

(XXVIII,35), точно удовлетворяет и вариационному соотношению (6,13), приведенному в приложении 6, т . е . соотношению

п

2 J (ґф* ~в*ф*)*dx+2 J(* ~е л)б ф *d x = °

(7,[)

fc=l ft

 

Если мы хотим выбрать п функций фь . . . , ф„ из какого-либо определенного класса функций так, чтобы эти п функций могли рассматриваться как система приближенных решений уравнений Фока, то мы должны определить критерий приближенности, позво­ ляющий выбрать из взятого класса функций п функций фі, . . . , ф„ таких, которые согласно этому критерию являются «лучшими» при­ ближенными решениями уравнений Фока. Естественно, что в за­ висимости от цели, для которой в дальнейшем предполагается использовать «лучшие» приближенные решения, выбранные из взя­ того класса функций, критерий приближенности, определяющий такой выбор, может быть различным. В частности, в. качестве та-

кого критерия может быть выбран следующий. Будем считать, что из взятого класса функций «лучшими» приближенными реше­ ниями уравнений Фока будут такие п функций фі, . . . , , ф„, которые наиболее точно удовлетворяют вариационному соотношению (7, 1). В дальнейшем мы и используем указанный критерий. Класс функ­ ций, из которого мы будем выбирать «лучшие» приближенные ре­ шения, возьмем, используя линейный вариант прямого вариацион­ ного метода Ритца. Метод Ритца (в его линейном варианте) состоит в том, что в качестве такого класса функций берется сово­ купность функций, каждая из которых является линейной комби­ нацией определенных, заранее выбранных функций тех же переменных. В рассматриваемой задаче в качестве класса функ­ ций, из которого выбираются «лучшие» решения, возьмем совокуп­ ность функций ф, являющихся линейными комбинациями конеч­

ного числа вполне определенных

функций

 

 

Xt (*> У, г)

Хт

(х, у, г)

т>п

(7,2)

т. е. совокупность функций

 

т

 

 

 

 

 

 

 

Ф = 2 С « Х *

 

(7,3)

 

<7=1

 

 

где Cq — пока неопределенные параметры.

Естественно, что поскольку искомые решения уравнений Фока должны удовлетворять некоторым условиям, чтобы иметь физиче­ ский смысл для рассматриваемой квантовомеханической задачи, функции хь • • •, Хт должны удовлетворять определенным условиям (однозначность, непрерывность, ограниченность интеграла от квад­ рата модуля). По этой же причине и возможные значения пара­ метров Сд должны удовлетворять определенным условиям: именно, из условия нормированности любой функции ф следует, что

J* Ф*Ф dr = £ C*pCq J t p t q dx = 1

(7,4)

Р, я

 

Однако при выборе «лучших» решений уравнений Фока из класса функций (7,3) с помощью критерия, указанного выше [т.е. ва­ риационного соотношения (7,1)], специально учитывать уравнение (7,4) нет необходимости, потому что условие нормированности функций уже было учтено при выводе вариационного соотношения (7,1). Таким образом, из класса функций (7,3) с помощью вариа­ ционного соотношения (7,1) нужно выбрать п функций фі, . . . , фл , удовлетворяющих этому вариационному соотношению. Для этого

запишем фА и

в

виде

 

 

 

 

т

т '

 

 

Ф* -

2 Cqk%q

Ф* = 2 С'ркГр

(7,5)

р—1

вариации

6ф\ и бф! в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

fic,fcx,.

 

т

 

(7,в)

 

 

 

 

щ

= 2

&Ф; = 2

 

 

 

 

 

 

<J*=1

 

 

 

р=1

 

 

и, подставив эти выражения

в соотношение

(7,1), получим

2

2

K k

2 ( F И

-

Ч*РЯ)

 

c P q

+ 2

2

^

2

- <Л )

 

С Р * = 0 ( W

k

р

 

q

 

 

 

 

k

q

р

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FPq

=

J" X P

(*> 2/. 2) F (x, jy, 2)

(x, y, 2) dx dy dz

(7,8)

 

 

 

 

SP<? =

\

У-р (,x> У> z)

Ц (x, y,z)dx dy dz

 

 

Из этоговариационного соотношения,

в

котором

все вариации

бСрй,

6C,fe

(р, <7=1, 2,

 

 

т; 6 =

1, 2,

 

п)можно

рассматри­

вать

как независимые,

следует система

уравнений,

определяющая

коэффициенты

Cgk «лучшей» функции ф й в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ( ^ - e f e S p ? ) C , *

=

°

 

(7,9)

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р = 1,

2, . . . . т

 

 

 

 

системы уравнений вида (7,9) получаются для коэффициентов каждой из функций фь . . . , ф и . Так как все эти системы совер­ шенно одинаковы и отличаются только значением индекса k, то последний может быть вообще опущен. Тогда система уравнений (7.9) может быть записана в виде

 

2 ( ^ M - e S M ) C ,

=

0

(7,10)

 

я

 

 

 

 

 

р = 1. 2 ,

т .

 

 

 

Д л я

коэффициентов C*pk функций

щ

получается

система урав­

нений,

совершенно эквивалентная

системе (7,9), поэтому доста­

точно рассматривать систему (7,9) или эквивалентную

ей систему

(7.10) .

Система (7,10) имеет, вообще говоря, т наборов решений отно­ сительно параметров Cq и каждому такому набору соответствует

одно значение е. Перенумеровав эти наборы решений

и соответ­

ствующие им значения є индексом

от 1 до т, получим

следующую

систему значений є и параметров Cq, удовлетворяющих

уравнениям

(7,10):

 

 

 

„(і).

r ( D

 

 

„(2).

М2) г ( 2 )

г ( 2 )

Г 7 ] П

Лт). r(m) r(m)

Mm)

Каждому значению e<h> и соответствующему набору значений

параметров

(£ = 1,2, . . . ,

т)соответствует

некоторая функция

 

 

т

 

 

 

Ф * - 2 С » * Ч

(7.12)

 

k=

<7=1

 

 

 

1, 2,

/п

 

Из функций (7,12) мы можем выбрать любые п функции и рас­ сматривать их как искомую систему п приближенных решений уравнений Фока. Для того чтобы получить лучшее приближение к истинной энергии £( 0 > основного электронного состояния системы, из всех возможных таких наборов п функций вида (7,12) нужно выбрать тот, который дает наименьшее значение В°\ если его вы­ числять с данным набором приближенных решений уравнений Фока по формуле (XXVIII,33) .

ЛИТЕРАТУРА К

ЧАСТИ I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б у т л е р о в

А. М. Современное значение теории химического строения, Избран­

ные работы по органической химии. Изд. АН

СССР, 1951.

 

 

 

Б у т л е р о в

А. М., Химическое строение и теория замещения. Избранные ра­

боты по органической химии. Изд. АН СССР, 1951.

 

 

 

М а р к о в н и к о в

В.

В. К

истории

учения

о

химическом

строении. В

кн.

А. М.

Бутлерова,

 

Избранные

работы

по

органической

химии.

Изд.

АН

СССР,

1951.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М а р к о в н и к о в

В. В.,

Об

изометрии

органических

соединений. Казань,

1865.

Ж д а н о в

Ю. А.

Основные

черты

теории

строения

органических

соединений

А. М.

Бутлерова,

Усп. хим. X V I I I ,

№ 4, 472

(1949).

 

 

 

Ж д а н о в

Ю. А. Очерки

методологии

органической химии. М.,

«Высшая школа»,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а т е в с к и й

В. М. Химическое строение углеводородов и закономерности в их

физико-химических

свойствах. Изд. МГУ,

1953.

 

 

 

 

Т а т е в с к и й

В. М. Основы

классической теории

строения молекул. Изд. МГУ,

1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

К ЧАСТИ II

 

Т а т е в с к и й

В. М. Химическое строение углеводородов и закономерности в их

физико-химических свойствах. Изд. МГУ, 1953. .

К о т т р е л Г. Прочность химических

связей."М. — Л., 1956.

Т а т е в с к и й

В. М.,

Б е н д е р с к и й

В. А. и Я р о в о й С. С. Закономерности

и методы расчета физико-химических свойств парафиновых углеводородов,

Гостоптехиздат. М., 1960.

 

Т а т е в с к и й

В. М. Основы классической теории строения молекул. Изд. МГУ.

1971.

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

К

ЧАСТИ III

 

 

 

 

 

 

 

Б л о х и н ц е в

Д. И. Основы квантовой

механики. М ,

Гостехиздат,

1949.

 

С о к о л о в

А. А.,

Л о с к у т о в

Ю. М.,

Т е р н о в

И. М. Квантовая механика.

М.,

Учпедгиз,

1963.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д а в ы д о в

А. С. Квантовая механика. М., Физматгиз,

1963.

 

 

 

Б о м Д . Квантовая

теория. М., «Наука»,

1965.

 

 

 

 

 

Ш и ф ф Л. Квантовая

механика,

М., Издатинлит, 1959

г.

 

 

 

Э й р и н г

Г.,

У о л т е р

Д ж . и

К и м б о л л

Д ж .

Квантовая

химия. М.,

Издат­

инлит,

1948.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г о м б а ш

П.

Проблема

многих

частиц

в

квантовой

механике. М.,

Издатинлит,

1952.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С л е т е р

Д ж . Электронная структура молекул. М., «Мир», 1965.

 

 

Т а т е в с к и й

В. М. Квантовая

механика

и теория

строения

молекул. Изд. МГУ,

1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопросы квантовой химии. Сборник статей. Изд. ЛГУ,

1963.

 

 

 

Г о л о в а н о в

И. Б., П и с к у н о в

А. К-,

С е р г е е в Н. М. Элементарное

введе­

ние в квантовую

биохимию, М., «Наука», 1969.

 

 

 

 

ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ ТАТЕВСКИЙ

КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ И КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА

Редактор В. Щеголева

Технический редактор В. В. Коган

Художник М. Ф. Ольшевский Корректоры Р. А. Вилкомирская, М. С. Хрипунова

Т07522. Сдано в наб. 22/ХП 1972 г. Подп. к печ. U/V 1973 г. Формат бумаги 60X90"/и- Бумага тип. № 2. Усл. печ. л. 32,5. Уч.-изд. л. 31,71. Тираж 9500 экз. Зак. 454. Изд. № 147. Цена 2 р. 13 к.

Издательство сХимия». 107076, Москва, Стромынка, 23.

Ордена Трудового Красного Знамени Ленинградская типография № 2 имени Евгении Соколовой «Союзполиграфпрома»

при Государственном комитете Совета Министров

СССР, по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,

г, Ленинград, Л-52, Измайловский проспект, 29

В МАГАЗИНАХ КНИГОТОРГОВ ИМЕЕТСЯ В ПРОДАЖЕ

Л Е Б Е Д Е В Я. С , М У Р О М Ц Е В В. И.

ЭПР и релаксация стабилизированных

радикалов.

1972, 256 стр., ц. 1 р. 23 к.

6 монографии рассматриваются

методы

исследования

свободных

радикалов в

твердых

матрицах,

основанные

на

анализе ф о р м ы спектров

ЭПР и

релаксационных

процессов.

И з л о ж е н ы

основные представления теории ф о р м ы линии и

релаксации

парамагнитных центров

в твердых

телах.

Рас­

смотрены

практические

приемы

анализа сложных спектров

ЭПР и релаксационных эффектов. Приведены основанные на использовании этих методов результаты изучения ряда новых

вопросов

химии

и радиоспектроскопии

твердого тела, таких,

как

радикальные

пары и клеточный эффект, пространствен­

ное распределение радикалов и ионов,

структура и

релакса­

ция

некоторых органических радикалов,

разделение

п е р е к р ы ­

вающихся

спектров ЭПР.

 

 

Монография рассчитана на ш и р о к и й к р у г научных работ­ ников, а также на аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области ЭПР-спектроскопии.

ВСЛУЧАЕ ОТСУТСТВИЯ КНИГИ В М А Г А З И Н А Х К Н И ­

ГОТОРГОВ

З А К А З

СЛЕДУЕТ

НАПРАВЛЯТЬ

П О АДРЕСУ:

М О С К В А , К-50, УЛ . МЕДВЕДЕВА,

Д . 1, ОТДЕЛ

«КНИГА — П О Ч ­

ТОЙ» М А Г А З И Н А №

8 «ТЕХНИЧЕСКАЯ

КНИГА».

З А К А З А Н ­

НАЯ КНИГА

БУДЕТ

ВЫСЛАНА

Н А Л О Ж

Е Н Н Ы М

П Л А Т Е Ж О М .

 

 

В МАГАЗИНАХ

КНИГОТОРГОВ

 

 

 

 

ИМЕЕТСЯ В ПРОДАЖЕ КНИГА

 

 

 

 

 

П ш е ж е ц к и й С. Я.

 

 

 

 

 

 

Механизм

и кинетика

 

 

 

 

радиационно-химических реакций.

 

 

 

 

 

Изд. 2-е, пер, и д о п .

 

 

 

 

 

 

1968, 368 стр., ц. 1 р. 63 к.

 

 

 

 

Книга представляет собой м о н о г р а ф и ю ,

с у м м и р у ю щ у ю

результаты

исследований в области

механизма

радиационно-

химических

реакций, и охватывает

литературу,

опубликован ­

н у ю д о 1967 г.

В ней рассматривается механизм

химических

процессов,

вызываемых действием

ядерных и

других

видов

и о н и з и р у ю щ и х излучений на вещество.

 

 

 

 

Основное

внимание уделяется рассмотрению элементар­

ных

процессов,

происходящих

пр и

воздействии

излучений

на

м о л е к у л ы , а также роли различных

элементарных

процес ­

сов в радиационно-химических реакциях простейших неорга ­ нических и органических соединений.

Рассматриваются

особенности

радиационно-химических

процессов

в газовой, ж и д к о й и твердой фазах.

Книга

рассчитана

на научных

работников, инженеров - хи ­

м и к о в и студентов старших курсов как работающих в области

радиационной

химии,

так

и ж е л а ю щ и х

с

ней ознакомиться.

 

В

случае

отсутствия

книги

в

магазинах

книготоргов

за­

каз

следует направлять

по адресу:

Москва,

К-50,

ул. Медве­

дева,

д. 1, отдел «Книга

— почтой»

магазина

№ 8

«Техническая

книга».

Заказанная

книга

будет

выслана

наложенным

плате­

жом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В МАГАЗИНАХ КНИГОТОРГОВ ИМЕЕТСЯ В ПРОДАЖЕ КНИГА

Б А З И Л Е В С К И Й М. В.

Метод молекулярных орбит

иреакционная способность органических молекул.

1969, 304 стр., ц. 1 р. 33 к.

Монография посвящена применению методов квантовой химии для количественной оценки реакционной способности органических молекул. В книге изложен метод молекулярных орбит в его простейшем варианте и теория возмущений, при­ чем основное внимание уделено получению общих качест­ венных результатов, которые находят подтверждение в пред­ ставлениях органической химии. Кроме того, рассмотрены способы расчета и применения различных квантово-химиче- ских характеристик молекул, которые используются для оценки реакционной способности, и возможность теоретиче­ ского обоснования эмпирических корреляционных соотно­ шений.

Книга предназначена для научных работников, преподава­ телей, аспирантов и студентов старших курсов химических вузов — химиков-органиков и физико-химиков, интересую­ щихся вопросами теории органических реакций.

В

случае

отсутствия книги

в

магазинах

книго­

торгов заказ

следует направлять

по

адресу:

Мос­

ква, К-50, ул.

Медведева,

д. 1,

отдел «Книга

поч­

той» магазина

8 «Техническая

книга».

Заказан­

ная

книга будет

выслана

наложенным

платежом.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ