Aufbauprinzip in der modernen Quantentheorie

Was ist die strenge Definition des Aufbauprinzips und das mathematische Modell, das zu seiner Beschreibung verwendet wird?

Aus Wikipedia wissen wir, dass das Prinzip einen hypothetischen Prozess postuliert, bei dem ein Atom „aufgebaut“ wird, indem nach und nach Elektronen hinzugefügt werden. Zur Modellierung des Postulats verwenden wir die Madelung-Regel, den Pauli-Ausschluss und „wenn zwei gleiche Energieorbitale verfügbar sind, wähle das weniger besetzte)“. So, N + Bestellung mit Einschränkungen. Und ich weiß auch, dass das Aufbauprinzip seine Ausnahmen hat.

Antworten (1)

Das Aufbauprinzip ist nicht streng, da es auf der Näherung basiert, dass die Elektron-Elektron-Wechselwirkung in ein mittleres Feld gemittelt werden kann. Dies wird als Hartree-Fock- oder selbstkonsistente Feldmethode bezeichnet. Das zentralsymmetrische mittlere Feld führt zu einer Reihe von Atomorbitalen, die Sie mit 2 Elektronen gleichzeitig besetzen können.

Das Problem ist, dass die Elektronenkorrelationen die Atomorbitale durcheinanderbringen, sodass keine eindeutigen Atomorbitale mehr existieren. Stattdessen haben Sie eine einzelne Wellenfunktion, die alle Elektronen beschreibt und nicht für jedes Elektron in Teile zerlegt wird. Beispielsweise wird dies explizit in der Konfigurationsinteraktionstechnik zur Verbesserung der Genauigkeit von Hartree-Fock-Berechnungen durchgeführt.