Энергия взаимодействия

редактировать

В физике, энергия взаимодействия является вкладом в общую энергия, вызванная взаимодействием между рассматриваемыми объектами.

Энергия взаимодействия обычно зависит от взаимного расположения объектов. Например, $Q 1 Q 2 / (4 π ϵ 0 Δ r) {\ displaystyle Q_ {1} Q_ {2} / (4 \ pi \ epsilon _ {0} \ Delta r)}$ $Q_1 Q_2 / (4 \ pi \ epsilon_0 \ Delta r)$ - энергия электростатического взаимодействия между двумя объектами с зарядами $Q 1 {\ displaystyle Q_ {1}}$ $Q_{1}$ , $Q 2 {\ displaystyle Q_ {2}}$ $Q_{2}$ .

энергия надмолекулярного взаимодействия

Простой подход к оценке энергии взаимодействия - это вычисление разницы между объединенной энергией объектов и всеми их изолированными энергиями. В случае двух объектов, A и B, энергию взаимодействия можно записать как:

$Δ E int = E (A, B) - (E (A) + E (B)) {\ displaystyle \ Delta E_ {int} = E (A, B) - \ left (E (A) + E (B) \ right)}$ $\ Delta E_ {int} = E (A, B) - \ left (E (A) + E (B) \ right)$ ,

где $E (A) {\ displaystyle E (A)}$ $E(A)$ и $E (B) {\ displaystyle E (B)}$ $E(B)$ - энергии изолированных объектов (мономеров), а $E (A, B) {\ displaystyle E ( A, B)}$ $E (A, B)$ энергия их взаимодействующей сборки (димера).

Для более крупной системы, состоящей из N объектов, эту процедуру можно обобщить, чтобы получить полную энергию взаимодействия многих тел:

$Δ E int = E (A 1, A 2,.., AN) - ∑ я знак равно 1 NE (A я) {\ displaystyle \ Delta E_ {int} = E (A_ {1}, A_ {2},.., A_ {N}) - \ sum _ {i = 1} ^ {N} E (A_ {i})}$ $\ Delta E_ {int } = E (A_ {1}, A_ {2},.., A_ {N}) - \ sum_ {i = 1} ^ {N} E (A_ {i})$ .

Путем расчета энергий для мономеров, димеров, тримеров и т. Д. В системе N-объектов полный набор двух-, трех- и до N- могут быть получены энергии взаимодействия с телами.

Надмолекулярный подход имеет важный недостаток, заключающийся в том, что конечная энергия взаимодействия обычно намного меньше, чем полные энергии, из которых она рассчитывается, и поэтому содержит гораздо большую относительную неопределенность. В случае, когда энергии получают из квантово-химических расчетов с использованием конечных атомно-центрированных базисных функций, ошибки суперпозиции базисного набора также могут способствовать некоторой степени искусственной стабилизации.

См. Также