Radialinė pasiskirstymo funcija


Dažnas būdas analizuoti orbitales grafiškai yra naudojant radialinė pasiskirstymo funkcija, (angl. Radial Distribution Function, RDF). Ši funkcija rodo elektrono tankio pasiskirstymą priklausomai nuo atstumo iki branduolio, r:

 

RDF galime įsivaizduoti kaip elektronų tankio sumą duoto spindulio nykstamai mažo storio sferiniame „lukšte“. Taigi RDF vertė atitinka tikimybę (prisiminkime, jog tikimybė rasti elektroną duotame tūryje gali būti apskaičiuota ψ2 reikšmes padauginus iš tūrio elemento) rasti elektroną duotu atstumu nuo branduolio bet kuria kryptimi. Šio lukšto tūris tolstant nuo branduolio didėja kartu su paviršiaus plotu. Šis faktas daro įtaką radialinei pasiskirstymo funkcijai. Tai atskleidžia žemiau pateikta iliustracija 1s orbitalei (7 pav.).

Pav. 7. Banginė funkcija ir jos RDF 1s orbitalei. Grafike (a) parodyta 1s funkcijos priklausomybė nuo spindulio, r, kartu su y = r2 funkcija, iš kurios susideda RDF. Grafikas (b) vaizduoja RDF 1s orbitalei. Ši funkcija pasideda ties nuliu dėl r2 daugiklio, vėliau auga iki pasiekia maksimalią vertę, ir tada krinta link nulio, dėl dominuojančio e-r daugiklio, kuris artėja prie nulio greičiau, nei didėja r2.

Nors tiek radialinė pasiskirstymo funkcija, tiek ψ2 yra susijusios su tikimybėmis rasti elektroną, jos nurodo kiek skirtingus dalykus. RDF nusako tikimybę rasti elektroną, nutolusį duotu atstumu nuo branduolio (susumavus visais galimais kampais). Tuo tarpu ψ2 apibūdina tikimybę, jog elektronas yra duotame erdvės taške, kurį galime apibūdinti koordinatėmis (r, θ, ϕ arba x,y ir z). Todėl, nors ψ2 funkcija 1s orbitalei rodo, jog didžiausia tikimybė rasti elektroną yra taške, kur branduolys,  vis dėl to labiausiai tikėtinas atstumas, kuriuo elektronas yra nutolęs nuo branduolio, yra jau Boro spindulys, a0. RDF ties branduoliu yra lygi nuliui, nes tokia yra tikimybė rasti elektroną praktiškai nulinio tūrio „lukšte“.