Макет страницы
ВВЕДЕНИЕ
Структурную симметрию как молекул, так и макроскопических тел можно описать, используя представления об осях вращения и плоскостях отражения. Например, молекула метана и тетраэдр имеют одну и ту же структурную симметрию. Эту симметрию можно определить, относя молекулу к некоторой точечной группе, состоящей из определенного набора операций вращения и отражения (или элементов), для молекулы метана такая группа обозначается символом Та. В физике молекул симметрия широко используется для классификации уровней энергии молекул. В этой книге подробно рассматриваются различные виды симметрии, поскольку точечная группа симметрии — не единственный вид симметрии, присущий молекулам. Рассматривается также применение различных групп симметрии для классификации состояний молекул и для изучения молекулярных процессов.
Развиваемый в этой книге метод классификации состояний многоатомных молекул по симметрии может быть понят на основе схемы, используемой в случае двухатомных молекул. Читатель, не знакомый с этой схемой, должен принять на веру следующие два утверждения (подробно схема будет объяснена в гл. 7 и 12). Для гомоядерных двухатомных молекул, таких, как H2, вибронные (электронно-колебательные) состояния классифицируются (или обозначаются) с использованием молекулярной точечной группы D0Oh - С другой стороны, ровибронные (электрошю-колебательно-вращательные) уровни энергии, иногда называемые вращательными уровнями, обозначаются просто как +s, +а, —s, —а в зависимости от того, инвариантна (+) или меняет знак (—) ровибронная волновая функция при инверсии координат частиц молекулы в центре масс, и инвариантна (s) или изменяет знак (а) при взаимном обмене или перестановке двух тождественных ядер. Такие две схемы классификации можно использовать также в случае состояний многоатомных молекул. Подчеркнем, однако, что если применение точечных групп молекул для классификации вибронных состояний многократно описано в учебной литературе, то этого нельзя сказать о применении перестановочно-инверсионной группы