Энергия взаимодействия

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

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

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 энергию взаимодействия можно записать как: $$\Delta E_{\text{int}}=E(A,B)-\left(E(A)+E(B)\right),$$где $E(A)$ и $E(B)$ – энергии изолированных объектов (мономеров), а $E(A,B)$ энергия их взаимодействующего узла (димера).

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

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

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.

См. также

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