צפיפות אלקטרון

צפיפות אלקטרון (באנגלית: Electron Density) הוא מונח במכניקת הקוונטים המתאר את הסבירות של אלקטרון להימצא בנקודה מסוימת.

צפיפות אלקטרון מחושבת עבור אנילין.
אזורי צפיפות גבוהים מצביעים על מיקומי אטומים
אזורי צפיפות בינוניים מצביעים על קשרים כימיים
אזורי צפיפות נמוכים מלמדים על צורת המולקולה ועל גודלה.

במולקולה, אזורים של צפיפות אלקטרונית נמצאים בדרך כלל סביב האטום והקשרים שלו. במערכת מצומדת, כמו פנול או בנזן ותרכובות כמו המוגלובין וכלורופיל, צפיפות האלקטרון מכסה את האזור כולו.

בחישובים קוונטיים, צפיפות האלקטרון $\rho (\mathbf {r} )$ היא פונקציה של הקואורדינטות $r$ מוגדר כך ש $\rho (\mathbf {r} )dr$ הוא מספר האלקטרונים בנפח קטן $dr$.

עבור מולקולות "מלאות" (Closed Shell) כלומר שאינן חסרות אלקטרונים ניתן לכתוב את $\rho (\mathbf {r} )$: $\rho (\mathbf {r} )=\sum _{\mu }\sum _{\nu }P_{\mu \nu }\phi _{\mu }(\mathbf {r} )\phi _{\nu }(\mathbf {r} )$

צפיפות ספין

צפיפות ספין היא צפיפות אלקטרון בחישובים המשמשים רדיקלים חופשיים. היא מוגדרת כצפיפות האלקטרון הכוללת של אלקטרונים של ספין אחד פחות הצפיפות האלקטרונית הכוללת של אלקטרונים בעלי הספין הנגדי. אחת הדרכים למדוד צפיפות ספין היא על ידי שיטת "Spin Resonance", כאשר דיפרקציה של נייטרונים מאפשרת מיפוי צפיפות הספין בשלושה ממדים (3D).

ראו גם

• תורת פונקציונל הצפיפות