Lennard-Jones potential
简介
这一描述组成分子晶体的惰性原子或分子之间相互作用势能的经验公式就称作Lennard_Jones势.1924年，Lennard和Jones用一个B/r12形式的经验排斥势和Van derWaals_London吸引势-A/r6来拟合惰性气体原子间的相互作用，得到满意的结果.式中A，B是两个大于零的经验参数，通常把间距为r的两个原子间的总势能写为
其中ε和σ是令4εσ6≣A，4εσ12≣B而引入的两个新参数.上式所表示的势称为Lennard__Jones势，如图所示. 式中-ε代表u(r)的极小值，σ代表u (r)=0时粒子间的距离.易证，当r=21/6σ时，u(r)=-ε.参数ε，σ根据对气相所作的独立测量确定，所有数据包括气体的第二维里系数和粘滞度. 不同分子和原子的ε，σ的实验值见附表.
略去分子或惰性气体原子的动能，则分子晶体的内聚能就是晶体内所有分子(原子)对之间的Lennard-Jones势之和.从内聚能可估计分子晶体的点阵参数. 压缩率和体弹性模量. 但结果表明，原子越重，与实验符合得越好，这可用量子效应来解释，因为能量的量子零点修正反比于质量，对于较轻的原子构成的分子晶体，应考虑零点振动对排斥势的贡献.
Lennard-Jones势中的参数(实验值)
| σ() | ε/kB(K) | σ() | ε/kB(K) | ||
| He H2 D2 Ne Ar |
2.556 2.928 2.928 2.749 3.405 |
10.22 37.00 37.00 35.60 119.8 |
Kr O2 CO2 N2 CH4 |
4.100 3.58 3.763 3.698 3.817 |
221 117.5 100.2 95.05 148.2 |