量子玻恩近似是什么意思

量子玻恩近似是什么意思

玻恩-奥本海默近似（Born-Oppenheimer approximation）也称为定核近似或绝热近似，它基于这样一个事实：电子与核的质量相差极大，当核的分布发生微小变化时，电子能够迅速调整其运动状态以适应新的核势场，而核对电子在其轨道上的迅速变化却不敏感。这种近似是量子化学和凝聚态物理学中的一种常用方法，用于对原子核和电子的运动进行退耦合。大多数的计算化学研究中都隐含使用了这个近似，但其正确性只能靠精确的实验来检验。

固体中的电子结构计算要同时考虑电子和原子核，电子的质量要比原子核小得多（Mp/m0～10-10），故其运动速度比后者高若干个数量级，电子处于高速运动中，而原子核只是在它们的平衡位置附近热振动。但当核的位置发生微小变化时，电子能迅速调整自己的运动状态使之与变化后的库仑场相适应。换句话说，电子能绝热于原子核的运动。基于这一特性，Born与
Oppenheimer建议可将电子与原子核的运动分开处理，称之为玻恩-奥本海默近似或称核固定近似。其要点为：
（1）将固体整体平移、转动（外运动）和核的振动运动（外运动）分离出去；
（2）考虑电子运动时，以固体质心作为坐标系原点，并令其随固体整体一起平移和转动，同时令各原子核固定在他们振动运动的某一瞬间位置上；
（3）考虑核的运动时不考虑电子在空间的具体分布。
这样，通过分离变量就可以写出电子在空间的具体分布。

为了描述原子系统的运动规律，薛定谔提出了波函数所遵循的运动方程——薛定谔方程。但是，波函数和各种物理现象的观察之间有什么关系，并没有解决。玻恩通过自己的研究对波函数的物理意义作出了统计解释，即波函数的二次方代表粒子出现的几率取得了很大的成功。从统计解释可以知道，在量度某一个物理量的时候，虽然已知几个体系处在相同的状态，但是测量结果不都是一样的，而是有一个用波函数描述的统计分布。这就是量子玻恩近似理论，因为这一成就，玻恩荣获了1954年度诺贝尔物理学奖。

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