玻恩－奧本海默近似英文解釋翻譯、玻恩－奧本海默近似的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Born-Oppenheimer approximation

分詞翻譯：

恩的英語翻譯：

favour; grace; kindness

奧的英語翻譯：

abstruse; profound

本的英語翻譯：

the root of a plant; this
【機】 aetioporphyrin

海的英語翻譯：

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

默的英語翻譯：

silent; tacit; write from memory

近似的英語翻譯：

border
【化】 affinity
【醫】 approximation
【經】 approximately

專業解析

玻恩-奧本海默近似（Born-Oppenheimer Approximation）是量子化學中處理多體分子系統的核心理論工具。該理論由物理學家馬克斯·玻恩和美籍德裔科學家羅伯特·奧本海默于1927年共同提出，其核心假設基于原子核與電子質量差異導緻的動力學分離現象：由于原子核質量約為電子質量的1800倍以上，其運動速度顯著低于電子響應速度，因此可将分子體系的波函數分解為電子部分$psi_e(mathbf{r};mathbf{R})$和核運動部分$chi(mathbf{R})$的乘積形式。

數學上，該近似将分子薛定谔方程解耦為兩個獨立方程：首先固定核坐标$mathbf{R}$，求解電子運動的定态方程$$ hat{H}_e psi_e = E_e(mathbf{R}) psi_e $$ 得到電子能量$E_e(mathbf{R})$；隨後将$E_e(mathbf{R})$作為勢能面，求解核運動的波動方程。這種分離大幅降低了計算複雜度，使分子振動光譜、平衡構型等性質的計算成為可能。

該近似的局限性主要體現在涉及電子态躍遷（如光化學反應）或核動能較高（如氫鍵體系）的體系中。此時需引入非絕熱耦合項修正，或采用含時密度泛函理論等高級方法。實驗驗證表明，該近似在基态穩定分子體系中的誤差通常小于1%，奠定了現代計算化學的理論基礎。

網絡擴展解釋

玻恩-奧本海默近似（Born-Oppenheimer approximation，簡稱BO近似）是量子力學中處理分子或凝聚态體系的核心方法之一，主要用于将原子核與電子的運動分離計算。以下是其詳細解釋：

1. 物理基礎

BO近似基于電子與原子核的質量差異（例如質子質量是電子的約1836倍）。由于質量懸殊，電子運動速度遠快于原子核，導緻：

原子核微小位置變化時，電子可瞬間調整運動狀态以適應新勢場；
原子核運動幾乎不受電子瞬時位置影響，僅受其平均作用力制約。

這種差異使得兩者的運動可近似解耦，稱為“絕熱近似”或“定核近似”。

2. 數學處理

體系的波函數可分解為電子部分和原子核部分的乘積： $$ Psi(mathbf{r}, mathbf{R}) = psi_e(mathbf{r}; mathbf{R}) cdot chi_n(mathbf{R}) $$ 其中：

$mathbf{r}$為電子坐标，$mathbf{R}$為原子核坐标；
$psi_e$是電子波函數（依賴于原子核位置參數$mathbf{R}$）；
$chi_n$是原子核波函數。

總哈密頓量$H$被拆分為電子部分$H_e$和原子核部分$H_n$： $$ H = H_e + H_n $$ 通過分步求解薛定谔方程，先固定原子核位置計算電子能級，再将其結果作為原子核運動的勢能面。

3. 應用與意義

量子化學：計算分子軌道、化學鍵性質（如氫分子離子中的共價鍵）；
凝聚态物理：研究晶體中電子能帶結構；
化學反應動力學：模拟反應路徑和勢能面變化。

4. 局限性

當電子态能量接近（如錐形交叉點）時，近似失效；
無法描述超快過程中電子與核的動力學耦合（如光激發反應）。

拓展參考

曆史背景：該近似由玻恩和奧本海默在1927年提出，成為量子化學的基石。
權威來源：更完整的數學推導可查閱量子力學教材或搜狗百科（）、今日頭條（）的相關詞條。