Химия - Потенциал Леннард-Джонса

01 марта 2011


Оглавление:
1. Потенциал Леннард-Джонса
2. Различные формы записи
3. Применение в компьютерном моделировании
4. Потенциал m-n

Потенциал Леннард-Джонса — простая модель парного взаимодействия неполярных молекул, описывающая зависимость энергии взаимодействия двух частиц от расстояния между ними. Эта модель достаточно реалистично передаёт свойства реального взаимодействия сферических неполярных молекул и поэтому широко используется в расчётах и при компьютерном моделировании. Впервые этот вид потенциала был предложен Леннард-Джонсом в 1924 году.

Вид потенциала взаимодействия

Потенциал Леннард-Джонса записывается в следующем виде:

где r — расстояние между центрами частиц, — глубина потенциальной ямы, σ — расстояние, на котором энергия взаимодействия становится равной нулю. Параметры и σ являются характеристиками молекул соответствующего вещества. Характерный вид потенциала показан на рисунке, его минимум лежит в точке .

При больших r молекулы притягиваются, что соответствует члену в формуле. Эту зависимость можно обосновать теоретически и обусловлена она силами Ван-дер-Ваальса.

На малых же расстояниях молекулы отталкиваются из-за обменного взаимодействия, чему соответствует член . Данный конкретный вид потенциала отталкивания, в отличие от вида потенциала притяжения, не имеет под собой теоретического обоснования. Более того, более обоснованной является экспоненциальная зависимость. Однако потенциал отталкивания Леннард-Джонса более удобен в вычислениях, так как , что и оправдывает его применение.

Просмотров: 5894

<<< Полярность химических связей

Потенциал Штокмайера >>>