探讨多原子分子的Schrödinger 方程组的严格解析解法——以血红蛋白电离能的计算为例
2012-07-02任爱娣王文信
任爱娣,王文信
( 海军工程大学( 天津校区),天津 300450)
众所周知,许许多多科学家都研究过多原子分子Schrödinger 方程组[1]

其中:方程(1)是固定核的位置时电子运动方程;E 为所需要的能量;方程(2)是核运动方程;ε 为总能量;M 和N 分别代表原子核和电子的总数;V 系静电势能。
可见,方程组(1)和(2)的解是十分重要的。Bohr.N,Hartree.D.R ,Fock.B.A,Oppenheimer.J.R 和Born.M 等[1-5]的研究成果一直沿用到今天,极大地丰富了人类的知识宝库。唐敖庆先生在文献[1]中只是给出双原子分子Schrödinger 的近似解,虽然已经给出双原子分子、三原子分子和四原子分子的Schrödinger 方程组的严格解析解[6],但是,这并不意味着能够给出所有多原子分子Schrödinger 方程组的严格解析解。那么对于任意一个多原子分子Schrödinger 方程组究竟有没有严格解析解呢? 至今没见答案。为了能够找到这个答案,笔者发展了我国著名科学家唐敖庆先生在文献[1]中的方法,在超球坐标系中,首先获得了电子运动方程的严格解析解。从所得解中找到了原子核运动的所需的能量,自然就能够求得原子核运动方程的严格解析解。又从所得解中找到总能量和电离能的计算公式,就能够计算血红蛋白分子的电离能,从而验证该探讨是成功的。答案就自动产生了。
1 电子运动的Schrödinger 方程的严格解析解
对于电子运动的Schrödinger 方程(1),用超球谐法[7-9]可以得到它的解析解



其中:rij、r0ij和Rij分别表示原子核i 到电子j,电子i 到电子j 以及原子核i 到原子核j 之间的距离;Zj系原子序数;N0=1,Nj=N0+Z1+…Zj;Ω 是球极角和超球角的集。
为了能够方便地应用所得到的严格解析解(3),需要进一步剖析它。……
