Энергия взаимодействия

Вклад в общую энергию, обусловленный взаимодействиями между сущностями, присутствующими в системе

В физике энергия взаимодействия — это вклад в полную энергию , вызванный взаимодействием между рассматриваемыми объектами.

Энергия взаимодействия обычно зависит от взаимного расположения объектов. Например, – энергия электростатического взаимодействия двух объектов с зарядами , . ${\displaystyle Q_{1}Q_{2}/(4\pi \varepsilon _{0}\Delta r)}$ ${\displaystyle Q_{1}}$ ${\displaystyle Q_{2}}$

Энергия взаимодействия

Простой подход к оценке энергии взаимодействия состоит в вычислении разницы между объединенной энергией объектов и всеми их изолированными энергиями. В случае двух объектов A и B энергия взаимодействия может быть записана как: ^[1] где и – энергии изолированных объектов (мономеров) и энергия их взаимодействующей сборки (димера). $${\displaystyle \Delta E_{\text{int}}=E(A,B)-\left(E(A)+E(B)\right),}$$ ${\displaystyle E(A)}$ ${\displaystyle E(B)}$ ${\displaystyle E(A,B)}$

Для более крупной системы, состоящей из N объектов, эту процедуру можно обобщить, чтобы получить полную энергию взаимодействия многих тел:

$${\displaystyle \Delta E_{\text{int}}=E(A_{1},A_{2},\dots ,A_{N})-\sum _{i=1}^{N}E(A_{i}).}$$

Путем расчета энергий мономеров, димеров, тримеров и т. д. в системе N-объектов можно получить полный набор энергий взаимодействия двух, трех и вплоть до N тел.

Супермолекулярный подход имеет важный недостаток: конечная энергия взаимодействия обычно намного меньше полных энергий, на основе которых она рассчитывается, и поэтому содержит гораздо большую относительную неопределенность. В случае, когда энергии получаются в результате квантово-химических расчетов с использованием конечных атомцентрированных базисных функций, ошибки суперпозиции базисного набора также могут способствовать некоторой степени искусственной стабилизации.

Смотрите также

• Энергия
• Сила
• Взаимодействие
• Идеальное решение
• Теория возмущений (квантовая механика)
• Потенциал

Рекомендации

1. Теоретическая и вычислительная химия, 1999 г., Идеи квантовой химии, 2007 г. и квантовая магнитно-резонансная томография для диагностики заболеваний головного мозга человека, 2010 г.