玻恩－奥本海默近似英文解释翻译、玻恩－奥本海默近似的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Born-Oppenheimer approximation

分词翻译：

恩的英语翻译：

favour; grace; kindness

奥的英语翻译：

abstruse; profound

本的英语翻译：

the root of a plant; this
【机】 aetioporphyrin

海的英语翻译：

a great number of; brine; extra large; fishpond; sea
【法】 mare; ocean; sea

默的英语翻译：

silent; tacit; write from memory

近似的英语翻译：

border
【化】 affinity
【医】 approximation
【经】 approximately

专业解析

玻恩-奥本海默近似（Born-Oppenheimer Approximation）是量子化学中处理多体分子系统的核心理论工具。该理论由物理学家马克斯·玻恩和美籍德裔科学家罗伯特·奥本海默于1927年共同提出，其核心假设基于原子核与电子质量差异导致的动力学分离现象：由于原子核质量约为电子质量的1800倍以上，其运动速度显著低于电子响应速度，因此可将分子体系的波函数分解为电子部分$psi_e(mathbf{r};mathbf{R})$和核运动部分$chi(mathbf{R})$的乘积形式。

数学上，该近似将分子薛定谔方程解耦为两个独立方程：首先固定核坐标$mathbf{R}$，求解电子运动的定态方程$$ hat{H}_e psi_e = E_e(mathbf{R}) psi_e $$ 得到电子能量$E_e(mathbf{R})$；随后将$E_e(mathbf{R})$作为势能面，求解核运动的波动方程。这种分离大幅降低了计算复杂度，使分子振动光谱、平衡构型等性质的计算成为可能。

该近似的局限性主要体现在涉及电子态跃迁（如光化学反应）或核动能较高（如氢键体系）的体系中。此时需引入非绝热耦合项修正，或采用含时密度泛函理论等高级方法。实验验证表明，该近似在基态稳定分子体系中的误差通常小于1%，奠定了现代计算化学的理论基础。

网络扩展解释

玻恩-奥本海默近似（Born-Oppenheimer approximation，简称BO近似）是量子力学中处理分子或凝聚态体系的核心方法之一，主要用于将原子核与电子的运动分离计算。以下是其详细解释：

1. 物理基础

BO近似基于电子与原子核的质量差异（例如质子质量是电子的约1836倍）。由于质量悬殊，电子运动速度远快于原子核，导致：

原子核微小位置变化时，电子可瞬间调整运动状态以适应新势场；
原子核运动几乎不受电子瞬时位置影响，仅受其平均作用力制约。

这种差异使得两者的运动可近似解耦，称为“绝热近似”或“定核近似”。

2. 数学处理

体系的波函数可分解为电子部分和原子核部分的乘积： $$ Psi(mathbf{r}, mathbf{R}) = psi_e(mathbf{r}; mathbf{R}) cdot chi_n(mathbf{R}) $$ 其中：

$mathbf{r}$为电子坐标，$mathbf{R}$为原子核坐标；
$psi_e$是电子波函数（依赖于原子核位置参数$mathbf{R}$）；
$chi_n$是原子核波函数。

总哈密顿量$H$被拆分为电子部分$H_e$和原子核部分$H_n$： $$ H = H_e + H_n $$ 通过分步求解薛定谔方程，先固定原子核位置计算电子能级，再将其结果作为原子核运动的势能面。

3. 应用与意义

量子化学：计算分子轨道、化学键性质（如氢分子离子中的共价键）；
凝聚态物理：研究晶体中电子能带结构；
化学反应动力学：模拟反应路径和势能面变化。

4. 局限性

当电子态能量接近（如锥形交叉点）时，近似失效；
无法描述超快过程中电子与核的动力学耦合（如光激发反应）。

拓展参考

历史背景：该近似由玻恩和奥本海默在1927年提出，成为量子化学的基石。
权威来源：更完整的数学推导可查阅量子力学教材或搜狗百科（）、今日头条（）的相关词条。