闭卷重建不可分离的电子相互作用的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
原子与分子物理 · 小纸条
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闭卷重建Pauli原理与Slater行列式的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建壳层与屏蔽的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建Hund规则的能量来源的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建Hartree–Fock直觉的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建实验:Slater行列式符号的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建实验:自洽平均场迭代的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
核心:全同电子总波函数交换反对称,Slater行列式自动满足;两个电子占同一自旋轨道时行列式为零;算例/实验:展开两电子行列式并验证交换变号和归一化;反例:空间波函数对称性必须和自旋部分共同决定总反对称。
核心:多电子 Hamiltonian 含电子—核与电子—电子 Coulomb 项,后者使单电子变量不可精确分离;算例/实验:写 He 的 Hamiltonian,并用数量级解释屏蔽与相关;反例:把电子间排斥简单吸收到固定有效核电荷会漏掉相关随态变化。
核心:最大自旋、给定自旋下最大L及壳层半满前后J规则来自交换与库仑能竞争;算例/实验:为 p²、p³ 组态给基态项并说明每条规则的适用顺序;反例:Hund规则可能被强自旋轨道或晶场改变,不能跨体系硬套。
核心:中心场近似用 n,l,j 或 n,l 标记轨道;内层屏蔽使能量依赖 l 并形成构造原理;算例/实验:比较 Na 3s 与3p穿透概率,解释量子缺陷;反例:构造原理是基态经验/平均场规则,不是所有激发态严格能序。
核心:输入一个排列,计算逆序数与行列式交换符号;算例/实验:测试恒等、一次交换、三循环和重复轨道;反例:重复标签代表相同行列,行列式应为零而非仅给奇偶号。
核心:变分限制在单个Slater行列式上,得到每个轨道在平均库仑与非局域交换势中自洽运动;算例/实验:画出猜轨道→构造Fock算符→求轨道→混合→收敛循环;反例:HF交换不是全部电子相关;总能量收敛也可能到局部解。
核心:实现一维玩具映射 z_eff=Z-a/(1+z_eff),监测残差与混合收敛;算例/实验:测试不同初值、混合因子、收敛与振荡;反例:玩具SCF只演示固定点,不是实际HF积分与交换计算。