対称性低下法による電子状態のterm決定法

山崎 勝義

原子軌道や分子軌道に電子を配置した結果生じる電子状態を表すterm(項)を決める手順は,多くの分子分光学や量子化学のテキストに記されている。しかし,(一例として)同じπ軌道に2個の電子を配置した場合(π^2),^1Σ^+,^3Σ^-, ^1Δの3つのtermが生じる理由を理解するのは(意外に)難しい。上記の内容に関する“最高峰"の解説書と呼べる,G. Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure I, Spectra of Diatomic Molecules (Van Nostrand Reinhold, New York, 1950)を参照すると,同書p. 336のTable 31に,同じ分子軌道に複数の電子が配置された場合に生じるtermがリストアップされている。Herzbergは配置π^2の場合を例に挙げて,電子がFermi粒子(=全波動関数が電子交換に対して反対称)であるから,電子交換に対して反対称の1重項(S = 0)には鏡映操作に対して対称の軌道関数を組み合わせ,電子交換に対して対称の3重項(S = 1)には鏡映操作に対して反対称の軌道関数を組み合わせる必要があり,結果として^1Σ^+と^3Σ^-が生じると述べている(同書pp. 335～336)。この解説で(一瞬)理解できた気にはなるものの,なぜ,分子全体の電子軌道関数の鏡映操作に対する対称性が電子交換に対する対称性と等価であるのかわかりにくく,釈然としないまま同書のTable 31を使い続けることになってしまう。本書は,上記の疑問を(群論を利用して)解決し,同じ軌道に複数の電子が配置された場合のterm決定法を理解するために書かれたmonographである。

分子軌道

電子状態

Term

群論

構成原理

対称性低下法

Pauli原理

化学 [ 430 ]

日本語

漁火書店

Copyright (c) 2023 Author

[作成日] 2023-06-18

[作成日] 2019-08-18

第4版第3刷(2008)

第4版第7刷(2010)

第4版第9刷(2012)

第4版第10刷(2018)

第5版第4刷(2019)

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