绝热近似 百科内容来自于: 百度百科

技术原理

在热力学统计物理、固体物理中,讨论晶格布里渊区时假定晶格中的原子在平衡位置静止不动。实际上晶体中的原子进行着热振动。这对电子的运动将产生一定的影响。但原子核的质量比电子的质量要大得多,其运动比电子慢得多。因此,可近似认为,某一时刻电子的运动状态只由该时刻原子核在晶体中的位置决定,电子状态的能量是晶格位行的函数,称为绝热近似。
由于电子与核的质量相差极大,因此,当核的分布发生微小变化时,电子能够迅速调整其运动状态以适应原子核的变化。而电子处于高速的运动中,并能绝热于核的运动,原子核只是在它们的平衡位置附近振动,缓慢地跟上电子分布的变化。玻恩-奥本海默近似的核心就是:分子系统中核的运动与电子的运动可以分离,由于电子和原子核运动的速度具有高度的差别,研究电子运动的时候可以近似的认为原子核是静止不动的,而研究原子核的运动时则不需要考虑空间中电子的分布。

应用领域

在热力学和量子力学中都使用绝热过程这一术语,并且用法相同。在热力学中,专指体系与环境不交换热的过程(这意味着熵不变化,所以也称为等熵过程)。在量子力学中,专指体系不跃迁到其他能态的变化过程。
玻恩—奥本海默近似在分子物理、量子化学和量子物理研究中非常重要,是十分有效和常用的手段之一,可用于建立简单化学或物理系统里的分子动力学模型。正是有了这一近似,我们可以将电子的运动与核运动在解薛定谔方程时分离开来处理,从而能够研究分子体系在单一势能面上的运动规律。
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- 来自原声例句
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