Kvantemekanikken er måske det tyvende århundredes største intellektuelle frembringelse. Den udgør det faste grundlag for den moderne fysik og kemi og har i stor udstrækning ført til en syntese af disse videnskaber. Enhver moderne fysiker og kemiker bør følgelig være fortrolig med de kvantemekaniske love og således forstå grundlaget for den enorme videnskabelige og tekniske udvikling, som anvendelsen af disse love har medført. Nærværende fremstilling er en indføring i de kvantemekaniske love med kemien som indfaldsvinkel. Den skulle dog også kunne være nyttig for studerende, der interesserer sig for de faste stoffers fysik. |
Schrodingerligningen præsenteres i kapitel 3. Det er denne ligning, som styrer
elektronernes og atomkernernes bevægelse og som derfor danner basis for forståelsen af
atomernes og molekylernes struktur og opførsel. Schrodingerligningen løses for nogle enkle,
men illustrative problemer i kapitel 4, og på denne baggrund foretages der i kapitel 5 en
opstramning af den kvantemekaniske formalisme. I kapitlerne 5 og 6 diskuteres henholdsvis den fri partikel og den harmoniske oscillator. Herefter beskæftiger vi os med centralfelt-problemet og det hydrogenlignende atom og bliver fortrolige med de meget vigtige bølgefunktioner for dette atom. I kapitel 10 diskuteres beskrivelsen af elektronens spin indgående. Vi diskuterer derpå, hvorledes man ud fra løsningerne til Schrodingerligningen for et centralfeltproblem og på basis af det såkaldte antisymmetrikrav kan beskrive det periodiske system. Schrodingerligningen kan kun løses eksakt for de simpleste systemer, men der er udviklet meget effektive metoder til bestemmelse af gode approksimative løsninger for selv meget komplicerede systemer. Den mest anvendte metode er den såkaldte variationsmetode, og et kapitel er derfor viet til en indføring i denne. Derefter diskuteres, på baggrund af variationsmetoden, de generelle principper for den kvantemekaniske beskrivelse af molekylære elektronstrukturer. Diskussionen er primært knyttet til den såkaldte LCAO-metode. |