Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,252

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МОЛЕКУЛ

Федоров А.Я., Мелентьева Т.А.

Представление химика о физическом мире основывается на существовании двух частиц, меньших, чем атом. Эти частицы протон и электрон . Нейтрон - это комбинация этих двух частиц. Хотя существуют и субатомные частицы ( кварки, адроны и т.д.), протоны и электроны в некотором смысле представляют простейшие частицы, необходимые для описания материи. Взаимодействие двух электронов описывается фундаментальным законом Кулона [1,2].

Для двух заряженных частиц, разделенных расстоянием r, сила действующая между ними F, равна:

F = e ; (1)

где q1, q2 – электрические заряды, e - единичный вектор, направленный от q2 к q1.

Множитель пропорциональности пишется в виде . В системе СИ он определяется как 10-7 от квадрата скорости света и равен 9 10 9.

Когда атомы связываются в стационарную структуру, они формируют молекулу. Существует множество различных молекул – миллионы известны, и сотни новых синтезируются каждый год. Размер любой молекулы, состоящей из 30 или больше атомов, превышает 1 нанометр ( приставка «нано - » означает одну миллиардную)[3,4].

Связи являются ключом к нанотехнологии, они объединяют атомы и ионы в молекулы и сами могут действовать как механические устройства – петли, опоры или структурные составляющие машин, имеющих наноскопические размеры. Для микроскопических и больших устройств связи – это просто средство создания материалов и реакций. В наномире, где сами молекулы могут быть устройства, связи также связи могут быть компонентами устройств.

Движущиеся электроны дают энергию нашему обществу – от электрических лампочек, до батарей и компьютеров. Ток, движущийся через материал, имеет определяющее уравнение Ома:

;

где - среднее напряжение, - ток, - сопротивление. Закон Ома работает для фенов, компьютеров и линий энергоснабжения. Стоит заметить, что не все подчиняется закону Ома. Существуют сверхпроводники – материалы, в которых нет эффективного сопротивления. Можно назвать и другие ситуации, включая некоторые специфические наноструктуры ( такие как углеродные нанотрубки ), в которых закон Ома также не работает.

Список литературы:

  1. Ратнер М., Ратнер Д. Нанотехнология./ М.: из – во «Вильямс». 2007. 228 с.
  2. Фейнман Р., Лейтон Р. Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Электричество и магнетизм./М.: из – во «МИР». 1966. Т. 5. 296 с.
  3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники./ М.: из – во «ВЫСШАЯ ШКОЛА». 1973. 750 с.
  4. Киллиан Д.Р. Физика. / М.: из – во «НАУКА». 1965. 899с.

Библиографическая ссылка

Федоров А.Я., Мелентьева Т.А. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МОЛЕКУЛ // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 12-2. – С. 371-371;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4258 (дата обращения: 17.10.2017).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.094