势能面与分子碰撞理论

书籍目录

导论

第一章势能面………………............................................……………. 2

~ 1.1 Bom-Oppenheimer 定理(或近似)一一引出势能面概念…………… 2

~ 1.2 势能面的从头计算法……………………………………………… 3

~ 1.3 势能面计算的半理论方法………………………………………… 8

~ 1.4 半经验方法一-DIM 方法………………………………………… 9

~ 1.5 经验方法及PES 的拟合形式一一为了散射动力学计算………… 10

~ 1.6 势能面的图解形式………………………..

~ 1. 7 从头算与半经验方法势能面主要特征的比较(共线同体系)… 14

~ 1.8 反应途径解析……………………………………………………… 14

~ 1.9 应用突变理论研究势能剖面曲线的拓扑性质…………………… 17

第二章双体弹性碰撞的量子理论….......................……................... 20

第三章非弹性散射{激发散射)….................……·…........................ 24

第四章量子反应动力学……..............………….........…………………. 39

~ 4.1 n 个粒子的几率流密度… …… …… ………… ……………………39

~ 4.2 单粒子被一个一维势阱或势垒的散射…………………………… 45

~ 4.3 单粒子被一个一维势阱或势垒的散射一一共振和隧道效应…… 55

~ 4 .4 三原子体系共线反应散射一一形式与数值方法………………… 60

~ 4.5 三原子三维反应散射……………………………………………… 73

~ 4.6 平面三原子体系量子力学反应散射理论………………………… 81

~ 4 .7 超柱坐标下的双原子·双原子反应散射理论…………………… 96

第五章处理弹性碰撞的经典理论.................……·……........…………. 102

第六章准经典碰撞理论…………........….........…………………………. 110

~ 6.1 理论方法一一以三原子体系为例……………………………… 110

~ 6.2 计算方法………………………………………………………… 116

~ 6.3 F + H2 反应散射内态角分布Monte Carlo 计算结果…………… 118

~ 6.4 Ba +正澳代烧炬反应动力学准经典轨线研究………………… 119

第七章四中心碰撞的准经典轨迹研究.........................................…. 139

第八章信息论方法在分子反应动力学中的应用................................. 145

~ 8.1 信息论方法概要………………………………………………… 145

~ 8.2 产物电子激发态分支比的计算………………………………… 147

~ 8.3 惊异度与情亏…………………………………………………… 150

~ 8.4 线性惊异模型下的情亏…………………… … ………………… 151

第九章研究分子碰撞的一些简化模型..............…............................ 154

~ 9.1 表达产物分布的统计.动力学方法……………………………… 154

~ 9.2 电子跃迁及鱼叉模型…………………………………………… 158

~ 9.3 脉冲光解模型…………………………………………………… 159

~ 9 .4 光学模型………………………………………………………… 159

~ 9.5 DIPR-DIP 模型…………………………………………………… 159

~ 9.6 常产物排斥模型………………………………………………… 160

~ 9.7 原子.分子散射体系的跃迁矩阵元……………………………… 162

~ 9.8 解释直接反应的瞬时碰撞反应模型…………………………… 167

第十章分子间与分子内传能…........…..................….........…………. 176

~ 10.1 T-T 传能………………………………………………………… 176

~ 10.2 R-T 传能与R-R 传能…………………………………………… 177

~ 10.3 振动传能………………………………………………………… 178

~1O.4 分子传能与CO2 激光器工作原理……………………………… 179

~ 10.5 电子能级传递…………………………………………………… 181

第十一章分子反应动力学的非绝热量子含时波包理论........…….………. 219

~ 11.1 化学反应的绝热及非绝热效应………………………………… 220

~ 11.2 非绝热量子含时波包理论……………………………………… 224

~ 11.3 非绝热量子含时波包理论在化学反应中的应用……………… 229

附录关于立体动力学………........…………….........…….........………. 239

参考文献……........………..................……………………………………. 262

作者简介

分子碰撞理论的研究，已经有七十多年的历史。这门学科的创建者是gyring H和Polanyi M。1964年，Pimentel G根据Polanyi J C红外化学发光反应碰撞的研究结果，发明了HCl化学激光器，这使这门学科的研究更加深入和理论化。    一个宏观反应往往包含许多同时存在的分子碰撞的微观过程，宏观现象是微观现象统计综合结果。微观过程能提供基元过程的动力动态信息——激发态粒子的形成过程，传能过程，粒子数在能级布居反转的程度——从而寻找新的化学激光新体系。分子碰撞理论是许多新兴学科建立与发展的理论基础。如激光化学、大气化学、燃烧化学、等离子体化学、表面催化学等。近些年来，生命科学(有机大分子)也开始应用分子碰撞理论。       两个分子的碰撞即意味着它们在相互接近过程中发生了相互作用，动量传递、能量传递，甚至改变分子的结构，由反应物变成产物，如A+Bc—AB+C或AC+B，A+BC，A+B+C四种结果。      本学科的理论基础涉及量子力学、经典力学、统计力学、光谱学、固体物理、物理化学、量子化学。分子碰撞体系的理论可以分成两个方面的问题，一个是分子体系的结构计算，一个是动力学理论计算问题，所以本书标题专门突出势能面这一名词。    实际我们所面临的体系是一个由Ⅳ个核和N个电子所组成的相互作用体系，利用B-0近似并考虑电子运动比核运动快得多，可以把核与电子运动分离。被定住的核的Hamihonian算符，可以用来建立量子化学计算分子结构。有了势能面，利用量子或经典碰撞散射理论就可以得到微分散射截面，然后利用宏观统计力学就可以获得宏观反应速率常数。

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