Quantum model of anharmonic vibrations of a diatomic molecule with a variable force constant and a small value of the anharmonicity coefficient

Abstract

в данной работе рассмотрены колебания двухатомной молекулы в рамках квантовой механики как ангармонического осциллятора с малыми значениями коэффициента ангармоничности. На основе общеизвестных моделей квантовых гармонического и ангармонического осцилляторов создана новая модель с переменным значением силовой константы молекулы , зависящим от колебательного квантового числа n и коэффициента ангармоничности . Математический анализ этой модели подтвердил ее физическую состоятельность. В качестве примера рассчитана энергия колебаний молекулы кислорода в рамках представленной в работе модели. in this work, vibrations of a diatomic molecule are considered within the framework of quantum mechanics as an anharmonic oscillator with small values of the anharmonicity coefficient. Based on well-known models of quantum harmonic and anharmonic oscillators, a new model with a variable value of the molecule force constant was created here. The force constant depends on the vibrational quantum number n and the anharmonicity coefficient . Mathematical analysis of this model confirmed its physical validity. As an example, the vibrational energy of an oxygen molecule was calculated within the framework of the model presented in the work.