Физическая природа обменной энергии

В волновой механике систем частиц для объяснения этого вопроса была создана теория гомеополярной молекулы. В теории гомеополярной молекулы введено понятие обменной энергии. По этой теории обменная энергия огромна по величине, и ее невозможно представить в классической векторной форме, и нельзя объяснить физически. И обменная энергия существует в том и только в том случае, когда распределения плотности вероятности для двух частиц одного сорта перекрываются. По этой теории, если спиновые векторы обоих электронов имеют одинаковые знаки, обменная энергия соответствует отталкиванию между атомами, и молекула образоваться не может. Если же векторы спинов имеют противоположные знаки, обменная энергия соответствует притяжению атомов и образованию молекулы. То есть электроны двух атомов водорода способны образовать пару с противоположными направленными векторами спина и при этом и сами атомы должны иметь противоположные спиновые моменты.

В модели атома, которую предлагает автор, не требуется использование дополнительной силы для объяснения природы связи двух атомов водорода и при этом имеется очевидное физическое представление этой связи. И так, не экранированные полюсные зазоры атома имеют направленные вращения зарядных полей электронов. На условном рисунке 4 затемненная область показывает не экранированные полюсные зазоры. При совпадении направления вращения полюсов не экранированные полюсные зазоры атомов притягивают полюсные электроны друг друга см. рисунок 5.

Рис. 4

Рис.5

Рассмотрим последнее утверждение подробнее. Ток создается движением электрических зарядов, значит и движущиеся по орбитам вокруг ядра в атоме электроны представляют собой кольцевые микротоки и они должны создавать вокруг себя магнитное поле. Атомы стягивает магнитное взаимодействие однонаправлено вращающих электронов. Каждый электрон вокруг ядра атома является элементарным магнитиком. Магнитный момент электрона, движущегося по орбите, перпендикулярен плоскости орбиты. Полюсные электроны двух атомов создадут общую орбиту, если будут иметь разно направленные спины. И эта электронная орбита будет принадлежать обоим взаимодействующим атомам. И так обменная энергия состоит из трех составляющих:

1. Притяжение атомными ядрами общей полюсной электронной орбиты;

2. Притяжение самих атомов друг к другу магнитными взаимодействиями однонаправлено движущихся электронов.

3. Притяжение друг к другу полюсных электронов атомов как двух магнитиков с разно направленными спинами.

А при встречном направления вращения полюсов, атомы отталкиваются. Если взять два атома водорода с разно направленными спинами см. рис 6, то при совмещении полюсов, атомы водорода создадут молекулу водорода, так как будут иметь одно направленное вращение электронов с противоположными спинами см. рис 7.

Рис.7

На рисунке 8 показаны примеры полюсных связей атомов.

Рис.8 [Основы строения вещества]

В тексте к рисунку 8 [Основы строения вещества.] - “Между двумя атомами в химической частице возможна только одна σ-связь. Все σ-связи обладают осевой симметрией относительно межъядерной оси. Фрагменты химических частиц могут вращаться вокруг межъядерной оси без нарушения степени перекрывания атомных орбиталей, образующих σ-связи” – в неявной форме описывается однонаправленное движение электронов двух взаимодействующих атомов.