Лекции по квантовой механике. Розман Г.А. - 148 стр.

ëà ãîâîðèòü. Òàêîå ñîñòîÿíèå àòîìîâ äàñò íàèìåíüøåå çíà÷åíèå èíòåãðà-
ëà ïåðåêðûòèÿ. Òàêèì îáðàçîì, èíòåãðàë ïåðåêðûòèÿ âñåãäà ìåíüøå åäè-
íèöû.  ôîðìóëå (47.2) çíàìåíàòåëü âñåãäà ïîëîæèòåëüíàÿ âåëè÷èíà. Ðàñ-
÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî êóëîíîâñêèé èíòåãðàë òîæå âñåãäà ïîëîæèòåëåí,
òàê êàê íàèáîëüøèé âêëàä â åãî çíà÷åíèå äàþò ÷ëåíû, îáóñëîâëåííûå
âçàèìîäåéñòâèåì ÿäåð àòîìîâ ìîëåêóëû è ýëåêòðîííûõ îáëàêîâ ìåæäó
ñîáîé. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, âîçíèêíîâåíèå ìîëåêóëû âîäîðîäà îáóñëîâëå-
íî îáìåííûì èíòåãðàëîì, ïîýòîìó îí äîëæåí áûòü îòðèöàòåëüíîé âåëè÷è-
íîé è ïî ìîäóëþ ïðåâîñõîäèòü çíà÷åíèå êóëîíîâñêîãî èíòåãðàëà. Ïîýòî-
ìó óñòîé÷èâîå ñîñòîÿíèå ìîëåêóëû âîäîðîäà âîçíèêàåò, êîãäà â ôîðìóëå
ýíåðãèè (47.2) ìû âîçüìåì òîëüêî
çíàê (+). Áîëåå ñòðîãèå ðàñ÷åòû ïî-
çâîëÿþò ïîñòðîèòü ãðàôèê ýíåðãèè
ìîëåêóëû âîäîðîäà â çàâèñèìîñòè
îò ðàññòîÿíèÿ ÿäåð ìåæäó ñîáîé
(ðèñ.14). Èç ðèñóíêà âèäíî, ÷òî òîëü-
êî â òîì ñëó÷àå, êîãäà êîîðäèíàò-
íàÿ ôóíêöèÿ ñèììåòðè÷íà (à, ñëåäî-
âàòåëüíî, ñïèíîâàÿ-àíòèñèììåòðè÷-
íà) , âîçìîæíî îáðàçîâàíèå ìîëåêó-
ëû âîäîðîäà: íà ãðàôèêå èìååòñÿ ìè-
íèìóì, ñâèäåòåëüñòâóþùèé î âîç-
ìîæíîñòè óñòîé÷èâîãî ñîñòîÿíèÿ                Ðèñ. 14.
àòîìîâ â ìîëåêóëå âîäîðîäà.
       Ïîâòîðèì: åñëè êîîðäèíàòíàÿ ôóíêöèÿ ñèììåòðè÷íà, òî ñïèíîâàÿ-
àíòèñèììåòðè÷íà. Ñëåäîâàòåëüíî, â ìîëåêóëå âîäîðîäà ñïèíû ýëåêòðî-
íîâ íàïðàâëåíû â ïðîòèâîïîëîæíûå ñòîðîíû, ñîîòâåòñòâåííî è ìàãíèò-
íûå ñïèíîâûå ìîìåíòû ïðîòèâîïîëîæíî íàïðàâëåíû. È ðåçóëüòèðóþùèé
ñïèíîâûé ìàãíèòíûé ìîìåíò ìîëåêóëû âîäîðîäà ðàâåí íóëþ (îðáèòàëü-
íûé ìàãíèòíûé ìîìåíò àòîìîâ âîäîðîäà â îñíîâíîì ñîñòîÿíèé òàêæå ðà-
âåí íóëþ). Îòñþäà ìû ñäåëàåì äâà âûâîäà: 1. Â ìîëåêóëå âîäîðîäà íå
ìîæåò áûòü òðåõ àòîìîâ, èáî ó òðåòüåãî ïðîåêöèÿ ñïèíà ýëåêòðîíà íà íå-
êîòîðîå íàïðàâëåíèå áûëà áû ïàðàëëåëüíà ïðîåêöèè ñïèíà ýëåêòðîíà îä-
íîãî èç ïåðâûõ äâóõ àòîìîâ; 2. Ìîëåêóëà âîäîðîäà äîëæíà áûòü íåìàã-
íèòíîé. Ïåðâûé âûâîä ñâÿçàí ñî ñâîéñòâàìè õèìè÷åñêîé ñâÿçè, îñíîâàí-
íîé íà îáìåííîì õàðàêòåðå: îáìåííàÿ ñâÿçü îáëàäàåò ñâîéñòâîì íàñûùå-
íèÿ. Âòîðîé âûâîä, îäíàêî, ïðîòèâîðå÷èò ýêñïåðèìåíòó: ñóùåñòâóþò ìàã-
íèòíûå ìîëåêóëû âîäîðîäà.
       Òùàòåëüíîå îáñóæäåíèå ïðîáëåìû ïðèâåëî ê âûâîäó, ÷òî ÿäðà àòî-
ìîâ â ìîëåêóëå âîäîðîäà (ïðîñòîãî âîäîðîäà H 11 ) îêàçûâàþò âëèÿíèå íà
                                 148