Гамильтониан

Простейшее упрощение молекулярного гамильтониана, непосредственно вытекает из приближения Борна-Оппенгеймера. На первичной стадии расчёта игнорируется движение ядер. Рассматривается исключительно движение электронов в поле неподвижного остова.

В простых вариантах теории МО ЛКАО вводится максимально возможное упрощение, в котором многоэлектронный гамильтониан представляется в виде суммы одноэлектронных гамильтонианов. Возникающие матричные элементы вычисляются лишь частично или параметризуются.

5.1. Эффективный гамильтониан (в простейших расчётах МО ЛКАО).

Считается, что одноэлектронный гамильтониан можно привести к форме, полностью независимой от состояний всех прочих электронов оболочки. Такой гамильтониан называется эффективным одноэлектронным, и он приводит к простейшей одноэлектронной схеме полуэмпирической теории МО ЛКАО. При таком подходе исследование ограничено и не может выйти за пределы набора орбиталей единственной «пробной» частицы, и лишь из их свойств выводятся все доступные электронные свойства молекулы.

Этот подход не является количественно точным, но именно он позволил накопить огромную фундаментальную информацию о качественных признаках химической связи.

Так возникает схема многоэлектронной теории молекулярных состояний. В максимально развитом виде так строится неэмпирическая теория МО ЛКАО. Все неэмпирические методы называются методами ab initio (-с начала) и претендуют на максимальную теоретическую корректность. Объектами всех вычислительных преобразований и источником всей физической информации об электронной оболочке молекулы являются математически достаточно сложные полные многоэлектронные волновые функции, учитывающие принцип Паули.