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词条 量子化学简明教程
释义

量子化学简明教程

作者: 林梦海 定价: ¥ 32.00 元

出版社: 化学工业出版社 出版日期: 2005年08月

ISBN: 7-5025-6562-0 开本: 16 开

类别: 物理化学 页数: 288 页

简介

本书的出版旨在为应用化学、化工等非理论化学专业的研究生提供一本简明、实用的量子化学教材。全书共分12章,包括量子力学基础、简单应用、原子结构、近似方法、分子结构、群论基础、群论应用、分子光谱、电子相关、价键理论、密度泛函理论以及量子化学计算简介。书中附有必要的习题和习题选答及对称群的特征标表。

目录

第1章量子力学基础1

量子力学的建立1

三个重要实验1

德布罗意物质波3

dinger方程和Heisenberg

矩阵力学5

“测不准”关系5

量子力学的基本假设6

假设Ⅰ——状态波函数和概率6

假设Ⅱ——力学量与线性自共轭

(Hermite)算符8

假设Ⅲ——Schr?dinger方程10

假设Ⅳ——态叠加原理12

假设Ⅴ——Pauli不相容原理13

量子力学的一些基本概念13

全同粒子13

宇称14

1Dirac符号15

dinger表象与Heisenberg

表象16

习题17

参考资料18

第2章简单应用19

势箱中的自由粒子19

一维势箱19

三维势箱21

应用22

谐振子25

一维谐振子25

Hermite多项式的性质27

应用(双原子分子振动)28

角动量与自旋29

轨道角动量29

升降算符30

自旋算符31

隧道效应及其应用33

隧道效应33

应用34

习题36

参考资料37

第3章原子结构38

类氢离子的Schr?dinger方程38

类氢离子的Schr?dinger方程38

变数分离39

方程的解40

方程的解40

方程的解42

6量子数的取值43

类氢离子波函数43

主量子数n与能级43

量子数l,m的物理意义45

径向部分函数45

4角度分布函数47

5原子轨道图49

He原子波函数和Slater行列式51

1He原子波函数51

Slater行列式52

原子角动量与光谱项54

角动量偶合54

2原子光谱项55

组态的能级分裂57

谱项波函数与能量58

谱项波函数58

谱项能量62

磁相互作用66

旋轨偶合能66

磁场中能级分裂67

Zeeman效应68

习题69

参考资料70

第4章近似方法72

非简并微扰理论72

非简并微扰理论概述72

Wigner微扰展开73

Plesset微扰能74

微扰理论的应用75

非谐振子75

基态氦原子76

简并态微扰理论77

简并态微扰理论概述77

氢原子的斯塔克效应79

变分法81

变分法概述81

氦原子的变分处理81

线性变分法82

原子的变分处理83

Fock自洽场方法84

自洽场方法84

Feynman定理85

维理定理86

习题87

参考资料88

第5章分子结构89

1H+2结构89

1H+2的Schr?dinger方程89

分子轨道理论和双原子分子92

分子轨道理论92

双原子分子轨道的特点92

3同核双原子分子93

异核双原子分子95

多原子分子97

杂化轨道97

2分子轨道法处理水分子99

硼烷的结构100

配位化合物103

HMO方法与共轭分子105

1HMO方法简介105

2丁二烯的HMO处理 106

3交替烃107

5Hartree?Fock?Roothaan方程109

1闭壳层Hartree?Fock?Roothaan

方程(RHF)109

开壳层Hartree?Fock?Roothaan

方程(UHF或ROHF)111

分子轨道的性质112

定理112

定理113

电荷集居分析113

定域分子轨道(localized molecular

orbitals)115

习题117

参考资料118

第6章群论基础119

群论的基础知识119

对称性119

群的定义119

群的乘法120

4子群和类120

分子对称点群121

对称操作与对称元素121

对称点群分类123

分子点群的判别129

群的表示130

群表示的定义130

可约表示与不可约表示131

6广义正交定理132

特征标表133

投影算符与矩阵约化134

投影算符134

能量矩阵元的约化137

习题140

参考资料141

第7章群论应用142

对称性匹配轨道142

1四面体分子AB4142

八面体分子AB6143

金属夹心化合物(二茂铁)146

2配位场理论146

中心离子组态的谱项147

不同环境中原子轨道的能级

分裂147

弱场方案149

强场方案150

前线轨道理论和轨道对称守恒原理152

前线轨道理论152

分子轨道对称守恒原理154

在有机化学和无机化学间

建造桥梁157

碎片分子轨道近似157

等瓣相似(isolobel analogy)162

7等瓣相似的推广165

等瓣相似的结构意义168

习题168

参考资料169

第8章分子光谱170

基本原理170

含时的Schr?dinger方程170

转动能量和振动能量171

原子光谱174

转动光谱175

转动哈密顿175

转动分类176

选择定则177

效应178

振动光谱178

振动的量子力学处理178

选择定则180

简正振动模式181

红外、拉曼光谱184

相关计算186

电子光谱187

电子光谱概述187

Franck?Condon原理188

电子跃迁188

习题190

参考资料191

第9章电子相关192

1电子相关192

物理图像192

电子相关能192

组态相互作用193

构造组态空间194

线性变分194

全CI196

冻芯近似197

5部分CI197

多组态自洽场199

多组态自洽场方法199

2CASSCF201

偶合簇理论202

偶合簇基本原理203

偶合簇能量计算204

3偶合簇与微扰理论、组态相互

作用的关系204

自然轨道206

自然轨道定义206

近似自然轨道209

参考资料209

第10章价键理论方法211

价键方法及早期工作211

1Heitler?London的工作211

多电子波函数212

矩阵元计算213

苯分子的价键处理214

广义价键方法GVB216

能量表达式216

2GVB波函数217

现代价键理论新进展219

1VBSCF219

2BOVB219

3CASSVB220

4对不变式222

其他方法225

参考资料226

第11章密度泛函理论228

密度矩阵方法228

密度函数228

2密度算符228

3约化密度矩阵229

及相关模型230

1Thomas?Fermi模型230

Fermi?Dirac模型231

Sham方法233

Sham方程233

Kohn方程234

局域密度近似(local?density

approximation,LDA)236

自旋密度泛函236

函数中Ts部分237

交换相关能Exc239

广义梯度校正(gradient corrected

methods)240

1广义梯度近似GGA?Ⅰ240

2广义梯度近似GGA?Ⅱ241

杂化方法243

“H+H”(half and half)杂化

方法243

B3LYP等杂化方法245

参考资料246

第12章量子化学计算简介247

几种主要的半经验算法248

11EHMO(extended Hückel

molecular orbitals)248

CNDO(complete neglect of

differential overlap)249

INDO(intermediate neglect of

differential overlap)250

NDDO (neglect of diatomic

differential overlap approximation)

和MNDO(modified

NDDO)251

15MINDO251

2分子轨道从头算253

1从头算程序框架253

2基函数的选择254

Fock自洽场计算258

DFT与VB方法258

DFT258

12VB261

量化计算进展262

QM/MM组合方法262

线性比率法262

分子模拟263

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