Gęstość elektronowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Gęstość elektronowa – wielkość, która opisuje prawdopodobieństwo znalezienia elektronu w danym miejscu, czyli gęstości prawdopodobieństwa znalezienia elektronu. W większości cząsteczek obszary o wysokiej gęstości elektronowej zazwyczaj znajdują się wokół atomów (z maksimami wokół jąder atomowych) i na wiązaniach chemicznych. Zwyczajowo nazywane są one chmurami elektronowymi.

W przypadku jednego elektronu, gęstość elektronowa zależy od kwadratu przestrzennej wartości bezwzględnej funkcji falowej elektronu. Dla układu wieloelektronowego, gęstość elektronową w danym miejscu pozwala wyznaczyć kwadrat wartości bezwzględnej funkcji falowej elektronów scałkowanych po wszystkich współrzędnych spinowych elektronów oraz po współrzędnych przestrzennych wszystkich elektronów oprócz jednego.

Gęstość elektronową dla znormalizowanej N-elektronowej funkcji falowej (gdzie r oraz s oznaczają, odpowiednio, współrzędne przestrzenne i spinowe) jest definiowana jako[1]

gdzie operator gęstości elektronowej jest zdefiniowany następująco

Jeżeli funkcja falowa jest reprezentowana przez pojedynczy wyznacznik Slatera złożony z N orbitali, φk dla których liczby obsadzeń wynoszą nk to gęstość elektronową można przestawić jako

Eksperymentalnie gęstość elektronową wyznacza się za pomocą dyfrakcji promieni rentgenowskich (patrz rentgenografia strukturalna)

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. Robert G Parr, Weitao Yang: Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. Nowy Jork: Oxford University Press, 1989. ISBN 0-19-509276-7.