题目
H2+的H^=1/2▽^2-1/ra-1/rb+1/R,此种形式已采用了下列哪几种方法( )A. 波恩-奥本海默近似B. 单电子近似C. 原子单位制D. 中心力场近似
H2+的H^=1/2▽^2-1/ra-1/rb+1/R,此种形式已采用了下列哪几种方法( )
A. 波恩-奥本海默近似
B. 单电子近似
C. 原子单位制
D. 中心力场近似
题目解答
答案
AC
A. 波恩-奥本海默近似
C. 原子单位制
A. 波恩-奥本海默近似
C. 原子单位制
解析
本题考查对氢分子离子(H₂⁺)哈密顿量形式的理解,需判断其采用的近似方法。关键点在于:
- 波恩-奥本海默近似:分离核与电子的运动,忽略核的动能,仅保留电子的动能项。
- 原子单位制:动能项和库仑势项的形式符合原子单位下的表达(如动能项为$\frac{1}{2}\nabla^2$,库仑势为$-1/r$)。
- 中心力场近似:若核的位置固定,则电子在核的中心场中运动。但题目答案未包含此选项,需结合选项分析排除。
选项分析
A. 波恩-奥本海默近似
- 关键特征:哈密顿量中仅包含电子的动能项$\frac{1}{2}\nabla^2$,未体现核的动能,说明核的运动被冻结。
- 结论:应用了波恩-奥本海默近似。
B. 单电子近似
- 关键特征:单电子近似忽略电子间库仑项(如$1/r_{12}$)。但H₂⁺仅有一个电子,不存在此类项,与题目无关。
- 结论:未应用。
C. 原子单位制
- 关键特征:动能项$\frac{1}{2}\nabla^2$和库仑势项$-1/r_a$、$-1/r_b$符合原子单位制下的形式(如库仑势系数为$-1$)。
- 结论:应用了原子单位制。
D. 中心力场近似
- 关键特征:若核的位置固定,哈密顿量应仅含电子运动。但题目答案未包含此选项,可能因中心力场近似与波恩-奥本海默近似重叠,或题目未明确体现核固定。
- 结论:未明确应用。