Квантовый обмен

Как мы видим, это уравнение не содержит постоянной Планка Н. Поэтому оно описывает эволюцию функции Вигнера в квазиклассическом приближении. Квантовые поправки к уравнению Власова можно получить, оставив члены более высокого порядка в разложениях (4.1.51). Необходимо отметить, однако, что даже в квазиклассическом приближении эффективный одночастичный гамильтониан включает в себя квантовые обменные эффекты через поправки Хартри-Фока. [c.258]

Па расстояниях г 10 ° м между центрами молекул возникает квантовое обменное взаимодействие между нейтральными атомами, приводящее или к сильному притяжению с образованием химической связи, или к возникновению значительных сил отталкивания. [c.12]

Так, усовершенствовав метод Томаса-Ферми квантовыми обменными поправками, ему вместе с Галей удалось ухватить этим методом и оболочечную структуру атома, и осцилляции упругих параметров сжатого вещества. [c.400]

Однако выражение для не столь полезно, как это могло бы показаться из анализа табл. 3.1. Во-первых, оно не применимо, когда имеются квантовые обменные эффекты. Во-вторых, полученная форма для непригодна в том случае, когда потенциал V(у) обладает очень большой производной (например, в случае межатомного потенциала типа твердых шаров). [c.114]

В этом параграфе мы пренебрегли влиянием квантовых обменных эффектов на второй вириальный коэффициент это влияние начинает сказываться только при температурах ниже 1 К. Общие ссылки на работы, в которых обсуждается второй вириальный коэффициент, см. в [3, 4]. [c.123]

Спин ядер связан со статистикой. Из курса квантовой механики известно, что квантовомеханическая система одинаковых частиц, например электронов или протонов, подчиняется принципу тождественности и неразличимости частиц, согласно которому состояние системы остается физически неизменным при обмене местами любых двух тождественных частиц. Рассмотрим систему, состоящую всего лишь из 7V = 2 тождественных частиц. Волновая функция такой системы ij) имеет вид [c.116]

Во всех рассмотренных случаях считается, что координатная часть энергии взаимодействия V (г) зависит только от расстояния между взаимодействующими нуклонами, т. е. обменные силы являются центральными и не зависят от относительной скорости нуклонов. Такие обменные центральные силы не приводят к состояниям, являющимся суперпозицией состояний с разными значениями орбитального квантового числа I, и не могут привести к асимметрии поля ядерных сил и объяснить возникновение квадру-польного электрического момента дейтрона. Для объяснения возникновения квадрупольного электрического момента вводятся дополнительно тензорные силы. [c.160]

Квантовая механика доказывает, что существование обменных сил всегда ведет к явлению насыщения. Это связано с тем, что явление обмена предполагает наличие процесса, происходящего не между всеми, а только между двумя партнерами. Именно введением обменных сил объясняется насыщение химического взаимодействия (так называемые ковалентные, гомеополярные силы типа сил, связывающих два атома водорода в его молекуле). [c.532]

Основная идея квантовой электродинамики — представление о передаче взаимодействия при помощи квантов — может быть перенесена и на другие виды взаимодействия и, в частности, на ядерное взаимодействие. Впервые это отметил в 1934 г. советский физик И. Е. Тамм. Идея Тамма придавала особенно наглядный смысл таким свойствам ядерного взаимодействия, как обменный характер (см. 6, п. 3), для объяснения которого надо предполагать, что протон и нейтрон в процессе взаимодействия обмениваются своими зарядами, и вытекающее из него насыщение. Очень естественно, казалось, считать, что механизм [c.9]

Квантовая механика доказывает, что существование обменных сил всегда ведет к явлению насыщения. Это связано с тем, [c.75]

Френкель и Гейзенберг показали, что при наличии сильного электростатического взаимодействия между электронами энергетически выгодным может оказаться состояние с параллельной ориентацией спинов, т. е. намагниченное состояние. Детальные квантово-механические расчеты электрического взаимодействия двух электронов с учетом их спинового момента приводят к следующему выводу. Результирующая энергия взаимодействия наряду с чисто классическим кулоновским членом содержит еще добавочный специфический квантовый член, зависящий от взаимной ориентации спинов. Эта добавочная энергия получила название обменной. В простейшем случае взаимодействия двух электронов ее [c.336]

Связь между атомами в кристалле почти полностью обеспечивается силами электростатического притяжения между отрицательно заряженными электронами и положительно заряженными ядрами. Роль сил магнитного происхождения очень незначительна, а гравитационными силами вообще можно пренебречь. Задав пространственное распределение электронов и ядер в кристаллах и распределение их скоростей (это в принципе можно выполнить методами квантовой механики), можно рассчитать энергию связи в кристалле. Такие специальные понятия, как энергия обменного взаимодействия (обменная энергия), силы Ван-дер-Ваальса, резонансная энергия стабилизации, ковалентные силы, используются только для обозначения сильно различающихся ситуаций. [c.25]

Здесь уместно напомнить [И, 12] о существовании в квантовой механике принципа неразличимости одинаковых частиц, согласно которому при рассмотрении задачи о движении нескольких электронов в поле одного или нескольких ионов нельзя сказать, какой из электронов находится в окрестности той или иной точки. Учет принципа неразличимости приводит к появлению обменной. энергии, связанной с движением электронов с антипараллельными спинами (подробнее об этом см. в гл. 5). Кроме того, появляется корреляционная энергия, связанная с движением электронов с параллельными спинами. [c.51]

Вывод соответствующих соотношений выходит за рамки данного курса, поскольку требует большего, чем у студентов третьего курса, знания квантовой механики, и мы ограничимся тем, что приведем формулы, характеризующие обменную и корреляционную энергии свободного электронного газа Ферми. Соответствующие выражения [13] имеют вид [c.51]

Простейшим после атома водорода является атом гелия, электронная оболочка которого состоит из двух электронов. Однако, несмотря на сравнительную простоту атома гелия, попытки построить его теорию в рамках старой теории Бора не увенчались успехом. В дальнейшем стало ясно, что старая теория Бора в принципе не могла дать решения проблемы атома гелия. Это обусловлено главным образом двумя обстоятельствами. Во-первых, квантовая теория Бора не позволяет учесть наличие обменной энергии, существование которой является чисто квантовым эффектом. А обменная энергия в многоэлектронных системах, в том числе и в атоме гелия, играет существенную роль. Во-вторых, старая теория Бора не учитывает наличие спина у электрона. Эффекты, связанные со спином, существенны для многоэлектронных систем, и без их учета невозможно полное объяснение многих особенностей этих систем. [c.270]

Она не имеет классического аналога и является продуктом чисто квантовых закономерностей движения микрочастиц. Обменная энергия играет важную роль не только для объяснения энергетических уровней атомов, но и в теории химической связи молекул она обусловливает возникновение ковалентной химической связи в молекулах. [c.278]

Обменные силы носят существенно квантовый характер. [c.185]

Таким образом, в основе металлической связи лежит обменный эффект (обмен атомов электронами), имеющий чисто квантовую природу. Обмен электронами осуществляется под влиянием обменных сил, а состояние обмена между электронами называется обменным вырождением. [c.15]

Ферромагнетизм в ферритах обусловлен косвенным обменным взаимодействием. Если обменное взаимодействие между спинами электронов осуществляется через ион кислорода, то, по-видимому, взаимодействие происходит между электронами внешней оболочки (2s) ионов металлов. 0 косвенное квантово-механическое взаимодействие по силе не уступает обменному взаимодействию, наблюдаемому в металлах. Подобная связь между спиновыми магнитными моментами называется косвенным или сверх- [c.179]

Происхождение обменной энергии, так же как и кулоновской энергии связано с наличием в выражении потенциальной энергии электронов члена e jr 2 обусловленного электростатическим взаимодействием обоих электронов. Таким образом, в квантовой механике добавочная энергия, соответствующая учету электростатического взаимодействия двух электронов [c.159]

Происхождение ядерных сил не может считаться полностью выясненным, но по принятой в настоящее время точке зрения они носят обменный" характер. Как известно, под обменными силами в квантовой механике подразумеваются силы, возникающие при обмене взаимодействующих систем какой-либо частицей. Так, мы видели, что в электронной оболочке атомов значительную роль играют силы, связанные с обменом электронами. [c.585]

Применив предложенный им принцип запрета и используя данные спектроскопических наблюдений, Паули вывел из оболочечного (орбитального) строения атома многие свойства элементов. Принцип Паули, выраженный им в изящной математической форме, стал важнейшей составной частью вантовой механики. Он формулируется так ато м не может существовать в таком квантовом состоянии, при котором два электрона данного атома имели бы одинаковый набор квантовых чисел. Если электроны в атоме обменяются местами, свойства атома не изменятся, так как электроны— это своеобразные стандартные детали атома. На этом и зиждется устойчивость мира. [c.22]

Для объяснения явления ферромагнетизма в квантовой теории используются два основных подхода. Один из них основан на предложенной Френкелем модели коллективизированных электронов, подчиняющихся статистике Ферми — Дирака. Эта модель учитывает обменное взаимодействие. В теории показано, что при некоторой плотности электронного газа возможно появление самопроизвольного намагниченного состояния вне зависимости от того, что кинетическая энергия электронов при этом увеличивается. Напомним еще раз, что увеличение кинетической энергии связано с тем, что, в силу принципа Паули, электроны с параллельной ориентацией спина не могут з нимать один энергетический уровень. Поэтому при перевороте спина электрон вынужден занять состояние с большей энергией. В настоящее время, однако, существует мнение, что газ электронов проводимости, по-видимому, не является )ерромагнитным ни при каких условиях. Строгое доказательство этого пока отсутствует. В то же время ни в одном эксперименте не было обнаружено ферромагнетизма металлов, не содержащих атомов или ионов с недостроенными d- или /-оболочками. Появление ферромагнетизма в системе d- или /-электронов связано с аномально высокой (по сравнению с s-электронами) плотностью состояний в - и /-зонах. [c.337]

Магнитное дипольное и обменное взаимодействия. Штарковское расщепление и сверхтонкая структура представляют в принципе одночастичные задачи. В принципе здесь могут быть получены точные решения соответствующих уравнений квантовой механики, хотя вследствие нашего ограниченного знания кристаллографических характеристик (например, о точном расноложении молекул воды) некоторые параметры должны подгоняться эмпирически. [c.466]

Молекулярное поле Всйсса — магнитное внучрсннес эффективное поле, вводимое в квантовой теории магнетизма для приближенного описания обменного взаимодействия мeжJ y атомными магнитными моментами. [c.283]

Обменное взаимодействие — специфическая для квантовой механики часть электростатического взаимодействия тождествен1[ых частиц, обусловленная симметрией волновой 4 У кции относительно перестановок частиц. [c.283]

При учете взеимодействия электронов обменное вырождение отсутствует, но свойства симметрии волновых функций сохраняются, поскольку они являются следствием тождественности частиц, которая соблюдается и при взаимодействии. Принцип Паули полная волновая функция электронов должна быть антисимметричной функцией относительно перестановки любой пары электронов. Обменная энергия взаимодействия является кулоновской энергией, возникающей благодаря квантовому эффекту обмена электронов между различными состояниями. Обменная энергия, знак которой определяется ориентировкой спинов, является величиной того же порядка, что и потенциальная энергия электрона в кулоновском поле ядра, т.е. она значительно больше энергии взаимодействия магнитных моментов электронов. [c.275]

Эти различные части одного и того же электрона взаимодействуют между собой по закону Кулона и дают энергию взаимодействия /1. Таким обрачом, это есть кулоновская энергия взаимодействия, возникающая благодаря чисто квантовому эффекту обмена элек гронов между различными состояниями. Эта энергия называется обменной. [c.278]

Вакуум различных частиц играет очень большую роль в современной квантовой теории поля. Благодаря вакууму соответствующих частиц осуществляется взаимодействие частиц друг с другом. Например, электромагнитное взаимодействие по закону Кулона осуществляется с помощью электромагнитного вакуума. Электрические заряды обмениваются виртуальными фотонами, в результате чего возникает сила взаимодействия между зарядами. Обмен виртуальными фотонами сводится к испусканию фотона одним из зарядов и поглощению другим. Таким обра- [c.402]

Ядерные силы, по крайней мере частично, носят обменный характер. Обменность является существенно квантовым свойством, благодаря которому нуклоны при столкновении могут передавать друг другу свои заряды, проекции спинов и даже координаты. Существование обменных сил прямо следует из опытов по рассеянию нейтронов высоких энергий на протонах ( 5). [c.199]

Кроме тога, при столкновении налетающего электрона с электронами вещества проявляются так называемые обменные эффекты, возникающие из-за неразличимости сталкивающихся электронов. Обменные эффекты имеют существенно квантовое происхождение (см. гл. V, 5, п. 4). Поэтому их влияние на процесс прохождения не очень велико. При прохождении позитронов обменные эффекты не возникают, но зато становится возможным процесс аннигиляции налетающего позитрона с электроном вещества (см. гл. VU, 6). Относительная роль аннигиляционных эффектов также невелика. Поэтому процесс торможения примерно одинаков для электронов и позитронов. [c.442]

Квантовая физика указывает, что спонтанная намагниченность возникает при выполнении двух условий. Необходимо, чтобы атомы ферромагнетика имели недостроенные внутренние электронные оболочки и чтобы осуществля лся обмен электронами между соседними [c.227]

Метод Хартри не учитывает, как и метод Слетера, ни обменной, энергии, ни спиновых взаимодействий. Учет обменной энергии и спиновых взаимодействий был дан В. А. Фоком [3 .40] g методе В. А. Фока также предполагается, что каждый электрон в атоме характеризуется своей волновой функцией зависящей от трех квантовых чисел п , Ij , т . Но полная функция атома ф строится таким образом, чтобы, во-первых, она была антисимметрична относительно перестановок координат, т. е. удовлетворяла бы принципу Паули, и, во-вторых, учитывала бы наличие у электронной оболочки атома в целом результирующего спинового момента собственные значения квадрата которого равны 5(5-]- Если N есть полное число электронов, входящих в состав атома, то при N четном число S — целое или нуль, а при N нечетном — полуцелое. Это соответствует тому обстоятельству, что спиновые моменты электронов могут располагаться либо параллельно, либо антипараллельно друг к другу. Число k = — S, очевидно, равно числу пар электронов [c.202]

Оставался неясным второй вопрос под действием каких сил спиновые магнитные моменты электронов внутри домена выстраиваются параллельно друг другу, намагничивая домен до насыщения В 1928 г. Френкелем было высказано предположение, что такие силы возникают в результате обменного взаимодействия электронов внутренних недостроенных оболочек этих атомов. Это взаимодействие имеет чисто квантовую природу и ответственно, в частности, за химическую связь в молеулах Нг, О2 и др., в кристаллах алмаза, кремния, германия и др., о чем говорилось в 1.4. Энергия этого взаимодействия определяется соотношением (1.6) [c.294]

ВЕРОЯТНОСТЬ термодинамическая характеризуется чис-ло 1 способов, которыми может быть реализовано данное состояние системы ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ [—воздействие тел или частиц друг на друга, приводящее к изменению их движения ближнего порядка — взаимодействие между соседними частицами, составляющими вещество гравитационное — взаимодействие между любыми телами, выражающееся в их взаимном притяжении с силой, зависящей от масс тел и расстояния между ними дальнего порядка — взаимодействие между далекими частицами, составляющими вещество звеньями полимерной молекулы при случайном сближении их в процессе теплового движения) обменное — специфическое взаимное влияние одинаковых частиц, входящих в состав квантовой системы, связанное со свойствами симметрии волновой функции системы относительно перестановки координат частиц, а также приводящих к согласованному движению частиц и изменению энергии системы пондемоторное токов — механическое взаимодействие электрических токов посредством создаваемых ими магнитных полей снин-орбитальное — взаимодействие частиц, входящих в состав квантовой системы, зависящее от велггчины и взаимной ориентации их орбитального и спинового моментов импульса, а также приводящих к тонкой структуре уровней энергии системы сннн-решеточ-ное — взаимодействие орбитального магнитного момента атома с кристаллическим полем спин-спиновое — взаимодействие частиц, входящих в состав квантовой системы, обусловленное наличием у частиц собственных магнитных моментов, а также приводящих к сверхтонкой структуре уровней энергии системы электромагнитное — взаимодействие частиц, обладающих электрическим зарядом или магнитным моментом, осуществляемое посредством электромагнитного поля] [c.226]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...