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コールソン=フィッシャー理論

索引 コールソン=フィッシャー理論

論化学および分子物理学におけるコールソン=フィッシャー理論(コールソン=フィッシャーりろん、Coulson–Fischer theory)は、分子の電子構造の量子力学的描写を与える。とフッシャーの1949年の独創性に富んだ研究は、量子化学の出現の直後に生まれた2つの対抗理論、原子価結合理論と分子軌道理論の長所を結び付け、それらの弱点の多くを回避した、分子の電子構造の理論を構築した。例えば、広く用いられているハートリー=フォック分子軌道法とは異なり、コールソン=フィッシャー理論は分子の解離過程の定性的に正しい描写を与える。コールソン=フィッシャー波動関数は、量子化学における「第三の道」を提供すると言われている。はしばしば、コールソン=フィッシャー法の拡張として見られている。単一の2電子結合については、コールソン=フィッシャー理論は一般化された原子価結合法と等価である。.

7 関係: 原子価結合法一般化された原子価結合ハートリー=フォック方程式分子物理学分子軌道法理論化学量子化学

原子価結合法

量子化学において原子価結合法(げんしかけつごうほう、valence bond theory、略称: VB法)とは、化学結合を各原子の原子価軌道に属する電子の相互作用によって説明する手法である。.

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一般化された原子価結合

一般化された原子価結合(いっぱんかされたげんしかけつごう、generalized valence bond、略称: GVB)法は、によって用いられる一般的な方法において柔軟な軌道を用いる最も単純で最も古い原子価結合法の一つである。この手法は1970年頃にのグループによって開発された。.

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ハートリー=フォック方程式

ハートリー=フォック方程式(ハートリーフォックほうていしき、Hartree–Fock equation)は、多電子系を表すハミルトニアンの固有関数(波動関数)を一個のスレーター行列式で近似(ハートリー=フォック近似)した場合に、それが基底状態に対する最良の近似となるような(スピンを含む)1電子分子軌道の組を探し出すための方程式である。ウラジミール・フォックによって導かれた。分子軌道法の基本となる方程式である。 ハートリー=フォック方程式 は、\の近似的な解が与えられた場合、方程式中の\置換することで方程式 が誘導される。すなわちこの方程式の\hatには固有関数\psiは含まれず、普通の固有値方程式として解くことが出来る。 これにより得られた解を近似解として適用し再帰的に解く事で、多電子系のフェルミ粒子(この場合は電子)全体の作る平均場と、その中で一粒子運動をするフェルミ粒子の波動関数を自己無撞着に決定することができる(SCF法)。.

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分子物理学

分子物理学(ぶんしぶつりがく、英語:molecular physics)とは、分子性物質のマクロな物性と、原子・分子の相互作用・統計的に処理された分子の運動との関係を研究する学問である。.

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分子軌道法

水素分子の分子軌道ダイアグラム。 量子化学において、分子軌道法(ぶんしきどうほう、Molecular Orbital method)、通称「MO法」とは、原子に対する原子軌道の考え方を、そのまま分子に対して適用したものである。 分子軌道法では、分子中の電子が原子間結合として存在しているのではなく、原子核や他の電子の影響を受けて分子全体を動きまわるとして、分子の構造を決定する。 分子軌道法では、分子は分子軌道を持ち、分子軌道波動関数 \psi_j^\mathrmは、既知のn個の原子軌道\chi_i^\mathrmの線形結合(重ね合わせ)で表せると仮定する。 ここで展開係数 c_について、基底状態については、時間依存しないシュレーディンガー方程式にこの式を代入し、変分原理を適用することで決定できる。この方法はLCAO近似と呼ばれる。もし\chi_i^\mathrmが完全系を成すならば、任意の分子軌道を\chi_i^\mathrmで表せる。 またユニタリ変換することで、量子化学計算における収束を速くすることができる。分子軌道法はしばしば原子価結合法と比較されることがある。.

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理論化学

論化学(りろんかがく、英語:theoretical chemistry)とは、理論的モデルや数式を元に、既知の実験事実を説明したり、未知の物質の性質などを予言したりする演繹的なアプローチを行う化学の方法論である。 これに対して、多数の実験事実からその背後にある普遍的な理論を導くアプローチを行う化学の方法論は実験化学という。.

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量子化学

量子化学(りょうしかがく、quantum chemistry)とは理論化学(物理化学)の一分野で、量子力学の諸原理を化学の諸問題に適用し、原子と電子の振る舞いから分子構造や物性あるいは反応性を理論的に説明づける学問分野である。.

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