電子雲のCGモデルの色分けは何？

質問

波動方程式から導かれる、電子軌道もしくは電子雲の
CGで、2色に色分けされているのは何の意味があるの
でしょうか？スピンの向きではなさそうだし、そもそ
もこの計算は電子が1個だけの時に限定されるとも聞
きますし。
　よろしくご教授願います。

回答No.1

CC_T · ベストアンサー

波動関数の位相（符号)の違いを表してます。

参考URL：

http://www.t.soka.ac.jp/chem/yuki/OC1-2aa.html

回答No.4

phosphole

私の指摘を勘違いされているようです。
時間依存しないというのは、変化しないという意味ではありません。
定在波ということをわかっていますか？
力学で勉強されているのなら、このような変な疑問は出ないはずなのですが・・・？
弦の振動の問題の解と同じです。当然、定在波も振動しています。波のピークトップの位置が時間変化しないということです。進行波（海の波とか音波とか・・・）の場合、時間経過にともなって波のピークトップが移動していきます。
繰り返しますが、力学をちゃんと勉強しています？
基礎力学がわかっていない状態では、我々とは議論が噛み合いません。

回答No.3

phosphole

ここで問題にしている電子軌道は、時間依存しないシュレーディンガー方程式の解で定在波です。波が振動すること自体に疑問をお感じなのでしょうか？今ひとつ、疑問点が掴めませんが？

補足

ご指摘のとおり、時間のない世界で振動が可能なのか？
と思うわけです。

回答No.2

phosphole

軌道と呼んでいるのは、シュレーディンガー方程式を解いてえられた電子の波動関数です。波動関数は無限遠まで広がっているのですが、便宜的に、ある閾値（これは我々が勝手に決めたものです）でカットしたときに、波がどこまで広がっているのかを表示したものが教科書などには出てきます。無限遠まで確率分布は広がってはいますが、電子はほとんどこの領域にのみ存在していると考えて問題はないということです（正確には、波動関数を自乗したものが確率分布なので形状はもっとシャープになるけど）。さて、”波動”関数というくらいなので、波の位相、要するに波がプラスとマイナスのどっちがわに触れているかというのがあります。三次元の波で考えるのは難しい（少なくとも私には）ので、水面の波なり、弦の振動のことを考えてみてください。波が無い状態を０とした時に、波がプラス側（あるいは上でも良いが）、マイナス側の間で振動しているでしょう。電子の波動関数もこのように振動しているのですが、ある瞬間を切り取ったときに、この領域では振幅が正、この領域では負、ということになります。それをわかりやすく表すために、ガウスビューなどのソフトでは、赤・緑、青・黄といった色をつけて波の位相を表しています。この位相というのは重要でして、反応がどこで起こるか？といった予想をつけるのにも使えます。

補足

解説感謝。
巨視的な波だと位相とは時間軸でのズレだと思いますが、
電子の波だと違う？たとえば赤、青で塗り分けられた電子雲の赤の
部分では時間に関係なく常に振幅が+側ということ？
そもそも電子の波の振幅の正負ってイメージできないのですが。