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この場合、原子軌道が[[基底関数]]となっている。原子軌道はその原子に強く束縛された局在された[[軌道 (力学)|軌道]]であり、隣合う軌道間の重なりは通常小さい。この意味で、LCAO法は[[タイトバインディング法]]とほぼ等価として扱われることがある。比較的扱い易い計算手法であるが、原子軌道同士の重なりの部分([[重なり積分]])の扱いが計算の負担となることがある。
 
LCAO法は、[[ジョン・レナード=ジョーンズ]]によって周期表の[[第2周期元素|第2周期]]の2原子分子における結合の描写と共に1929年に導入されたが、それより前に[[ライナス・ポーリング]]によって[[水素分子イオン|H<sub>2</sub><sup>+</sup>]]に対して用いられていた<ref>{{cite journal|title=Friedrich Hund and Chemistry|author=Werner Kutzelnigg|journal=Angew. Chem Int. Ed. |volume=35|issue= 6|pages= 572–586|year=1996|doi=10.1002/anie.199605721}}</ref><ref>{{cite journal|author=Robert S. Mulliken|title=Spectroscopy, Molecular Orbitals, and Chemical Bonding|journal=[[サイエンス|Science]]|volume= 157|issue=3784|pages= 13-24|year=1967|doi= 10.1126/science.157.3784.13 }}</ref>。
 
数学的記述は以下の通りである。