изменение электростатического потенциала при движении радиально наружу от ядра атома

Мне было интересно, как изменится электростатический потенциал при движении радиально наружу от ядра в атоме, учитывая влияние электронных облаков вокруг него.

@AcidJazz, как бы вы рассчитали потенциал из-за электронного облака.

Ответы (1)

Атом имеет некоторое распределение заряда р ( р ) . Мы не знаем, какую форму имеет функция р ( р ) имеет, но мы знаем, что это зависит только от р потому что атом сферически симметричен.

Когда у вас есть сферическое распределение заряда, потенциал на расстоянии р просто из-за полного заряда внутри расстояния р :

(1) В ( р ) "=" 1 4 π ϵ 0 Вопрос ( р ) р

Положительный заряд ядра, который не зависит от р , а отрицательный заряд из-за электронного облака:

(2) Вопрос е ( р ) "=" 0 р р ( р ) 4 π р 2 г р

Вычислять В ( р ) нужно знать форму распределения заряда р ( р ) . Для любого атома с более чем одним электроном нет аналитической формулы для р ( р ) . Мы должны рассчитать распределение заряда численно, как правило, с помощью расчета Хартри-Фока . Расчет HF дает нам р ( р ) , и затем мы можем численно проинтегрировать уравнение (2), чтобы получить В ( р ) .

Хоть мы и не знаем точную функцию распределения заряда, но можно ли приблизительно построить график потенциальной функции?
@Abhirikshma: у меня нет данных о плотности электронов, но вне атома потенциал будет близок к нулю, во внешних пределах атома он будет идти как 1 / р а рядом с ядром он пойдет как Z / р , где Z это ядерный заряд. В промежутке он будет плавно переходить между этими двумя пределами.