勢(shì)能面與分子碰撞理論

內(nèi)容概要

分子碰撞理論的研究，已經(jīng)有七十多年的歷史。這門學(xué)科的創(chuàng)建者是gyring H和Polanyi M。1964年，Pimentel G根據(jù)Polanyi J C紅外化學(xué)發(fā)光反應(yīng)碰撞的研究結(jié)果，發(fā)明了HCl化學(xué)激光器，這使這門學(xué)科的研究更加深入和理論化。    一個(gè)宏觀反應(yīng)往往包含許多同時(shí)存在的分子碰撞的微觀過程，宏觀現(xiàn)象是微觀現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)綜合結(jié)果。微觀過程能提供基元過程的動(dòng)力動(dòng)態(tài)信息——激發(fā)態(tài)粒子的形成過程，傳能過程，粒子數(shù)在能級(jí)布居反轉(zhuǎn)的程度——從而尋找新的化學(xué)激光新體系。分子碰撞理論是許多新興學(xué)科建立與發(fā)展的理論基礎(chǔ)。如激光化學(xué)、大氣化學(xué)、燃燒化學(xué)、等離子體化學(xué)、表面催化學(xué)等。近些年來(lái)，生命科學(xué)(有機(jī)大分子)也開始應(yīng)用分子碰撞理論。       兩個(gè)分子的碰撞即意味著它們?cè)谙嗷ソ咏^程中發(fā)生了相互作用，動(dòng)量傳遞、能量傳遞，甚至改變分子的結(jié)構(gòu)，由反應(yīng)物變成產(chǎn)物，如A+Bc—AB+C或AC+B，A+BC，A+B+C四種結(jié)果。      本學(xué)科的理論基礎(chǔ)涉及量子力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、光譜學(xué)、固體物理、物理化學(xué)、量子化學(xué)。分子碰撞體系的理論可以分成兩個(gè)方面的問題，一個(gè)是分子體系的結(jié)構(gòu)計(jì)算，一個(gè)是動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算問題，所以本書標(biāo)題專門突出勢(shì)能面這一名詞。    實(shí)際我們所面臨的體系是一個(gè)由Ⅳ個(gè)核和N個(gè)電子所組成的相互作用體系，利用B-0近似并考慮電子運(yùn)動(dòng)比核運(yùn)動(dòng)快得多，可以把核與電子運(yùn)動(dòng)分離。被定住的核的Hamihonian算符，可以用來(lái)建立量子化學(xué)計(jì)算分子結(jié)構(gòu)。有了勢(shì)能面，利用量子或經(jīng)典碰撞散射理論就可以得到微分散射截面，然后利用宏觀統(tǒng)計(jì)力學(xué)就可以獲得宏觀反應(yīng)速率常數(shù)。

書籍目錄

導(dǎo)論第一章 勢(shì)能面  §1.1 Born.Oppenheimer定理（或近似）——引出勢(shì)能面概念  §1.2 勢(shì)能面的從頭計(jì)算法  §1.3 勢(shì)能面計(jì)算的半理論方法  §1.4 半經(jīng)驗(yàn)方法——DIM方法  §1.5 經(jīng)驗(yàn)方法及PES的擬合形式——為了散射動(dòng)力學(xué)計(jì)算  §1.6 勢(shì)能面的圖解形式  §1.7 從頭算與半經(jīng)驗(yàn)方法勢(shì)能面主要特征的比較（共線H3體系）  §1.8 反應(yīng)途徑解析  §1.9 應(yīng)用突變理論研究勢(shì)能剖面曲線的拓?fù)湫再|(zhì)第二章 雙體彈性碰撞的量子理論第三章 非彈性散射（激發(fā)散射）第四章 量子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)  §4.1 n個(gè)粒子的幾率流密度  §4.2 單粒子被一個(gè)一維勢(shì)阱或勢(shì)壘的散射  §4.3 單粒子被一個(gè)一維勢(shì)阱或勢(shì)壘的散射——共振和隧道效應(yīng)  §4.4 三原子體系共線反應(yīng)散射——形式與數(shù)值方法  §4.5 三原子三維反應(yīng)散射  §4.6 平面三原子體系量子力學(xué)反應(yīng)散射理論  §4.7 超柱坐標(biāo)下的雙原子.雙原子反應(yīng)散射理論第五章 處理彈性碰撞的經(jīng)典理論第六章 準(zhǔn)經(jīng)典碰撞理論  §6.1 理論方法——以三原子體系為例  §6.2 計(jì)算方法  §6.3 F+H2反應(yīng)散射內(nèi)態(tài)角分布Monte Carl0計(jì)算結(jié)果  §6.4 Ba＋正溴代烷烴反應(yīng)動(dòng)力學(xué)準(zhǔn)經(jīng)典軌線研究第七章 四中心碰撞的準(zhǔn)經(jīng)典軌跡研究第八章 信息論方法在分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用  §8.1 信息論方法概要  §8.2 產(chǎn)物電子激發(fā)態(tài)分支比的計(jì)算  §8.3 驚異度與熵虧  §8.4 線性驚異模型下的熵虧第九章 研究分子碰撞的一些簡(jiǎn)化模型  §9.1 表達(dá)產(chǎn)物分布的統(tǒng)計(jì).動(dòng)力學(xué)方法  §9.2 電子躍遷及魚叉模型  §9.3 脈沖光解模型  §9.4 光學(xué)模型  §9.5 DIPR.DIP模型  §9.6 常產(chǎn)物排斥模型  §9.7 原子一分子散射體系的躍遷矩陣元  §9.8 解釋直接反應(yīng)的瞬時(shí)碰撞反應(yīng)模型第十章 分子間與分子內(nèi)傳能  §10.1 T.T傳能  §10.2 R.T傳能與R.R傳能  §10.3 振動(dòng)傳能  §l0.4 分子傳能與C02激光器工作原理  §10.5電子能級(jí)傳遞第十一章 分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的非絕熱量子含時(shí)波包理論  §11.1 化學(xué)反應(yīng)的絕熱及非絕熱效應(yīng)  §11.2 非絕熱量子含時(shí)波包理論  §11.3 非絕熱量子含時(shí)波包理論在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用附錄 關(guān)于立體動(dòng)力學(xué)參考文獻(xiàn)

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