Полярные диаграммы и энергетические уровни волновых функций жесткого ротатора (стр. 2 из 2)

Откуда следует:

(4.120)

Функцию

, необходимую для полного набора р-орбиталей, можно найти, сдвигая вниз или вверх на одно состояние

Определим нормировочный множитель

для

Интегрируя с помощью подстановки

и, следовательно полагая, получаем

, т.е.

4.3.8.10. Далее получим последовательно d-орбитали, отвечающие набору

. Соответственно

(4.121)

(4.121)

(4.122)

Отсюда получаются d-функции

; .

Величины

; ; представлены в таблице 4.6.

4.3.8.11. Аналогично получается весь набор f-функций

(4.123)

Все найденные s-, р-, d- и f-орбитали сведём в таблицу 4.6.

Таблица 4.6.

Сферические волновые функции

Уровень	l	m					Символ Y
s	0	0	1	1
p	1					– “ –
		0		1		– “ –
d	2					– “ –
						– “ –
		0		1		– “ –
f	3					– “ –
						– “ –
						– “ –
	0		1		– “ –

Полярные диаграммы волновых функций жесткого ротатора.

4.3.9.1 В разделе 3.2.7. были рассмотрены полярные диаграммы волновых функций плоского ротатора. Они же – графические образа функции сомножителя

Теперь проанализируем полярные диаграммы функции для чего будем откладывать на радиус-векторе, исходящем из центра под углом к оси z, значения функции (рис.4.6.).

4.3.9.2. В таблице 4.6 суммированы орбитали жесткого ротатора

с комплексными сомножителями которые являются собственными функциями операторов полной энергии, квадрата момента импульса и его проекции на ось z. Однако, графический образ комплексных функций недоступен. На рис. 4.7. представлены полярные диаграммы действительных функций , получаемых как линейные комбинации аналогично построенным в разделе 3.2.6 функциям плоского ротатора. При этом, для состояний, описываемых такими действительными функциями утрачивается определенность в значении проекции момента импульса , но сохраняется постоянное значение энергии и модуля момента импульса. Как видно на рис. 4.6 и 4.7, число узловых плоскостей на полярных диаграммах равно квантовому числу l . Анализ знаков волновых функций указывает, что орбитали s- и d- являются четными, а p- и f- нечётными по отношению к операции инверсии.