Химическая энциклопедия - квантовая механика

изучает состояния микрочастиц и их систем (элементарных частиц, атомных ядер, атомов, молекул, кристаллов), изменение этих состояний во времени, а также связь величин, характеризующих состояния микрочастиц, с эксперим. макроскопич. величинами. К. м. исследует уровни энергии, пространственные и импульсные характеристики систем частиц, эволюцию этих систем во времени, вероятности переходов между состояниями под влиянием взаимод.

между системами и внеш. воздействий. В нерелятивистской К. м. для средних скоростей vвсех частиц системы предполагается выполненным условие: (v/с)²<<1, где с скорость света. Результаты нерелятивистской К. м. переходят в таковые классич. механики, когда выполняется принцип соответствия, т. е. когда произведение импульса каждой из взаимодействующих частиц на размер области, в к-рой это взаимод.

существенно меняется, велико по сравнению с постоянной Планка =1,0546^.10^-34 Дж ^. с. К. м. была сформулирована для объяснения явлений, к-рые не могли быть объяснены в рамках классич. механики и электродинамики. Трудами М. Планка (1900), А. Эйнштейна (1905, 1916) и Н. Бора (1912) было показано, что атомы имеют стационарные состояния, переходы между к-рыми происходят при излучении или поглощении кванта света, имеющего энергию и импульс , где w и k круговая частота и волновой вектор световой волны соответственно.

Проблема объяснения этих св-в атомов была решена почти одновременно с неск. сторон. Л. де Бройль (1924) предложил распространить волновые представления, привычные для описания электромагн. поля, на атомные частицы, сопоставляя своб. движению частицы с энергией Еи импульсом рволну распространяющуюся в пространстве и времени t (r-радиус-вектор частицы, i мнимая единица, С постоянный множитель).

Тем самым он предсказал дифракцию таких частиц при рассеянии на кристаллах. В. Гейзенберг (1925) нашел матричное представление для динамич. переменных классич. механики, позволившее объяснить структуру уровней энергии нек-рых систем. Так возникла матричная механика. Э. Шрёдингер (1926) предложил дифференц. ур-ние, решениями к-рого при заданных граничных условиях являются собств.

ф-ции y, названные волновыми ф-циями, и собств. значения, указывающие уровни энергии системы. Так возникла волновая механика. Анализ показал, что подходы В. Гейзенберга и Э. Шрёдингера эквивалентны, поэтому термины "матричная механика", "волновая механика" и наиб. употребительный сейчас "К. м." являются синонимами. С вычислит, точки зрения, как правило, наиб.

удобным оказывается метод решения ур-ния Шрёдингера. Осн. постулаты К. м. При рассмотрении задач о состояниях частиц и их систем осн. положения К. м. обычно формулируют в след, виде:

1. Состояние системы из Nмикрочастиц полностью определяется волновой ф-цией y(r1,..., .