量子动力学原理计算在Heisenberg

量子动力学原理计算在Heisenberg,Schrodinger和Dirac等人相继建立非相对论和相对论量子力学之后,我们就开始有了处理很多物理化学微观体系的基本工具

在处理微观多粒子体系相关问题时,基本的出发点就是求解该体系的Schrodinger方程H(r,R)=E(r,R)其中,(r,R)为体系的波动方程,H为分子的哈密顿算符

所谓第一性原理方法(First-Principles calculations): 从量子力学出发,通过数值求解Schrodinger方程,计算体系的各种物理化学性质

第一性原理方法可以可以给出体系的电子结构性质等相关信息,可以描述化学键的断裂和重组,或者电子的重排(如化学反应),由于该理论方法通常可以提供了系统提高精度方案,原则上只要原子的种类和坐标作为输入就可以计算分子体系的各种理化性质

绝热近似由于原子核的质量比电子的质量大的多,原子核的运动比电子慢得多,因此原子核的运动与电子的运动可以分开处理:当电子运动时,认为原子核固定不动;当处理原子核的时候,认为快速运动的电子建立了一个平均化的负电荷分布,原子核在这样一个负电荷场中运动

Born-Oppenheimer近似是一个非常有用的近似,引起的误差非常小,与为解决多电子问题必须采用的其它近似相比,是可以忽略的

如果电子和核运动有较强相互作用力时(电子——振动耦合),则必须考虑,一般用微扰理论处理

Hartree-Fock近似Hartree-Fock 方 程 思 想 就 是 , 多 电 子 相 互 作 用 体 系 的 薛 定 谔 方 程 通过 绝 热 近 似 , 认 为 电 子 在 原 子 核 的 均 匀 势 场 中 运 动 , 然 后 再 通 过 考 虑 电 子 间Pauli 不 相 容 原 理 的 Hartree-Fock 近 似 , 转 化 为 单 电 子 的 有 效 势 方 程 , 即 多 电 子问 题 转 化 为 单 电 子 在 相 应 有 效 势 场 中 的 运 动 问 题 , 多 电 子 体 系 的 方 程 转 化 为N 个 电 子 的 单 粒 子 运 动 方 程

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