Часть III. Межмолекулярные силы

III-1. Межатомное отталкивание и адиабатическое приближение

К. Эрджинсой

1. Введение

Представление о силах взаимного отталкивания, которые возникают при сближении атомов, появилось довольно давно. Уже около ста лет назад было выяснено, что силы отталкивания должны зависеть определенным образом от расстояния и что представление об атомах и молекулах как об упругих сферах типа бильярдных шаров не позволяет объяснить некоторые экспериментальные факты, например вязкость воздуха. В 1866 г. Максвелл пришел к выводу, что молекулы газов нельзя рассматривать просто как упругие сферы определенного радиуса, а лучше их представлять как совокупности малых частиц, отталкивающихся друг от друга. При этом направление сил отталкивания всегда совпадает с прямой, соединяющей центры тяжести молекул, а их величина является некоторой функцией расстояния между ними. Однако Максвеллу не удалось найти математическое выражение для этой функции.

Цель настоящего раздела — дать обзор новейших достижений в изучении межатомных взаимодействий.

После изложения теоретических вопросов мы рассмотрим различные эксперименты, позволяющие получить информацию о межатомных потенциалах, а также обсудим расхождение между вычисленными и экспериментальными значениями энергий взаимодействия в системе .