Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

щий форму мяча для регби и состоящий из 12-ти пятиугольников (из них 2
правильных) и 25-ти шестиугольников, включает пять типов атомов угле-
рода, что подтверждается
13
С ЯМР-спектром.
Дальнейшее развитие всевозможных методов диагностики (в частно-
сти, диагностики, встроенной в технологию), учитывающих специфику
нанообъектов и их характерные размеры, является неотъемлемой частью
развития высоких технологий получения и анализа свойств наноструктур
нового поколения. При этом формирование комплексных методов практи-
ческой диагностики диктуется как технологическими задачами получения
наноструктур и создания на их базе следующего поколения электронных и
оптических устройств (транзисторов, лазеров и др.), так и их специфиче-
скими физическими, физико-химическими и топологическими свойствами,
часто не укладывающимися в рамки стандартных представлений о свойст-
вах вещества.
2.6 ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ НАНООБЪЕКТОВ
По мере того, как какая-либо наука становится более точной, в ней во
все больших масштабах используется точное математическое описание
изучаемых объектов и явлений. В частности, этот принцип, впервые про-
демонстрированный в небесной механике, давно утвердился в других об-
ластях физики.
Химия традиционно была экспериментальной наукой: чтобы исследо-
вать молекулу, ее надо было синтезировать или обнаружить в природе. В
современной компьютерной химии не используются ни синтез или выделе-
ние, ни физико-химические измерения, не нужна даже химическая лабора-
тория как таковая. Бурный прогресс вычислительной техники и развитие
программного обеспечения привели к научной революции в области ком-
пьютерного моделирования в химии. Теперь можно теоретически исследо-
вать неизвестные молекулы, интермедиаты, переходные состояния в хими-
ческих реакциях и другие, не менее экзотические, объекты. Опыт показы-
вает, что результатам квантово-химических и молекулярно-динамических
расчетов вполне можно доверять, и, что их экспериментальная проверка не
всегда обязательна.
Квантовая химия – это наука, изучающая природу химической связи в
молекулах и твердых телах. К сожалению, в подавляющем большинстве
химики в настоящее время не осознают парадоксальность химической свя-
зи.
Прежде всего, не ясна природа связывания атомов, во многих случаях,
о которых пойдет речь ниже, в молекулы и твердые тела, так как физика,
как впрочем, и химия, фактически не выделяет каких-либо специфических
взаимодействий, ответственных за химическую связь. Более того, если рас-
суждать здраво, атомы не могут образовывать более сложные структуры
вроде молекул и твердых тел!
Действительно, если молекулы и твердые тела состоят из электронов,
заряженных отрицательно, и ядер, заряженных положительно, то на первый
взгляд любые вещества (как впрочем, и существа – например, мы с вами)
существовать в принципе не могут: несмотря на то, что ядра и электроны
притягиваются друг к другу, все ядра заряжены положительно, а значит –
отталкиваются друг от друга, стремятся разлететься как можно дальше друг
от друга, электроны – тоже должны вести себя аналогично. Таким образом,
мы видим, что силе притяжения между ядрами и электронами противостоят
сразу две «черные» силы электростатического отталкивания ядер и элек-
тронов друг от друга. Таким образом, здравый смысл отказывает в праве на
существование молекулярным телам любой сложности.
Теперь проведем мысленный эксперимент: представим себе, что мы
гвоздями прибили к этой доске три заряда – два положительных, на рас-
стоянии 2а и один отрицательный – как раз посередине между ними. Запишем
теперь всем хорошо известный закон Кулона для этой системы:
.2
;4
2
22
aqqF
aqF
a
r
+−
+
−=
=
Таким образом, мы видим, что для такой простой системы, включаю-
щей два положительных заряда и один отрицательный, силы Кулоновского
притяжения между ними в восемь раз превышают силы Кулоновского от-
талкивания. Вот это и есть самое грубое представление о связывании ядер
и электронов в молекулярных системах.

Страницы