Vorlesungsskript Physik IV - Walther Meißner Institut - Bayerische ...

Abschnitt 9.2 PHYSIK IV 331Fritz London (1900 - 1954):Fritz London wurde am 07. März 1900 in Breslau geboren. Er entwickeltezusammen mit Walther Heitler die erste quantenmechanische Behandlung desWasserstoffmoleküls (1927).London studierte an den Universitäten Bonn, Frankfurt, Göttingen, München(wo er 1921 seine Doktorarbeit abschloss) und Paris. Er war anschließendRockefeller Research Fellow in Zürich und Rom und Dozent an der UniversitätBerlin. Von 1933 bis 1936 war er Research Fellow an der University ofOxford, von wo er anschließend an die Universität von Paris wechselte.Im Jahr 1939 emigrierte er in die USA und wurde dort Professor für TheoretischeChemie an der Duke University, Durham, N.C. Von 1953 an war erdort James B. Duke Professor für Chemische Physik. Er wurde 1945 amerikanischerStaatsbürger. Seine Publikationen schließen zwei Bücher über Supraflüssigkeitenein (1950, 1954).London’s Theorie der chemischen Bindung von homopolaren Molekülen markiertden Anfang der modernen quantenmechanischen Behandlung des Wasserstoffmolekülesund wird als eine der wichtigsten Weiterentwicklungen in dermodernen Chemie betrachtet. Mit seinem Bruder Heinz London entwickelte er1935 die phänomenologische Theorie der Supraleitung. Er stellte durch seine Arbeiten insgesamt die Basis für dasVerständnis der molekularen Kräfte zur Verfügung und trug wesentlich zur Klärung des Zusammenhangs zwischenreinen Quantenphänomenen und den experimentellen Beobachtungen in der Chemie bei.Fritz Londonn starb am 30. März 1954 in Durham, N.C., USA.Ψ s,a =1√2(1 ± S 2 AB ) [φ A (r 1 ) · φ B (r 2 ) ± φ A (r 2 ) · φ B (r 1 )] (9.2.12)erhalten.Der Unterschied zur Molekülorbitalnäherung besteht darin, dass dort ein Molekülorbitalansatz für einElektron gemacht wurde, das sich sowohl in φ A als auch in φ B aufhalten kann und deshalb durch einedie Linearkombination (9.1.19) beschrieben wird. Für die Besetzung mit zwei Elektronen wird dannder Produktansatz (9.2.2) verwendet. Bei der Heitler-London Näherung werden dagegen gleich beideElektronen betrachtet, so dass für Ψ 1 der Produktansatz der atomaren Orbitale notwendig ist, derenLinearkombination dann durch das Pauli-Prinzip erzwungen wird.Zur Berechnung der Bindungsenergie ordnen wir den Hamilton-Operator (9.2.6) um:Ĥ =(− ¯h22m e∇ 2 1 −)e2+(− ¯h2 ∇ 2 2 −4πε 0 r A1 2m e)e2−4πε 0 r B2( e2 1+ 1 − 1 − 1 )4πε 0 r A2 r B1 r 12 R= Ĥ A + Ĥ B − Ĥ AB . (9.2.13)Wir schreiben hier also Ĥ als Summe der beiden Anteile neutraler H-Atome minus dem Anteil Ĥ AB . Diebeiden ersten Term ergebn somit die Energie der getrennten H-Atome, der letzte Term die Bindungsenergiedes H 2 -Moleküls. Nur wenn dieser Term einen Beitrag E B < 0 zur Gesamtenergie ergibt, entsteht einbindender Zustand.Die Berechnung des IntegralsE(R) =∫Ψ s ⋆ Ĥ Ψ s dV (9.2.14)2003