文档介绍：河南师范大学
硕士学位论文
BeH<'+>,BeD<'+>,LiH<'+>离子的基态势能函数和分子常数
姓名:杨吉恒
申请学位级别:硕士
专业:原子与分子物理
指导教师:孙金锋
20100401
摘要和量子化学领域的重要研究内容之一。分子势能函数是在伯恩一奥本海默分子势能函数可以为航天技术、激光技术和材料技术等许多高新技术领域的研究提供分子、离子的光谱数据和结构参数等大量相关信息,因而它是材料科学、原子分子物理学近似下得出的,能够对分子和离子的许多性质完全描述。从分子势能函数出发可得到分子、离子的光谱常数、振动经典转折点、振动能级、离心畸变常数、。因此,对分子势能函数的理论研究有着长期的实际需要,且具有实际意双原子分子和离子的势能函数一直被认为是势能函数研究的基础问题,它可以作为多原子系统势能函数多体项展开式中的双体项,所以一直是众多实验工作者和理论工作者所共同关注的课题。许多离子又称“自由基”,是很多化学反应的中间体,但是寿命比较短,所以到目前为止,在实验上和理论上关于双原子分子离子的研究相对比较少。因此,获取准确的双原子分子和离子的势能函数就显得很重要。本文在系统、全面介绍了分子势能函数的基本理论和计算方法后,根据原子分子反应静力学中的分离原子法知识,确定了珺琇鞲鏊臃肿永胱拥幕缱状态,然后推导了它们基态的离解极限,在利用软件程序包,运用理论和鹊南盗邢喙匾恢禄哉饧父隼胱拥募负谓峁菇辛擞呕扑悖⒌玫搅其基态的平衡几何结构、离解能和谐振频率,并与大量文献进行了比较和分析。之后再利用优选出的甧基组进行了稳定的单点能扫描计算,拟合成了解析的函数,并计算出了力常数和光谱数据,为这三个离子的反应动力学提供了很好的势能函数。在此基础上又对它们主要的光谱常数!⒆恪.!ⅰ匏铡。和吼推渌恍┓肿映J了深入细致的计算,例如,振动能级、转动惯量、振动经典转折点和离心畸变常数,又将本文计算结果与实验光谱数据和其他理论计算进行了对比,结果表明,本文的计算数据与目前实验数据相比误差非常小,精确度也相当的高。关键词:解析势能函数,光谱常数,振动能级,分子常数,义。
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第一章引言研究背景和现状在年甂首次提出了关于双原子分子势能函数的解析表达式⋯,这个表达式的优点是能从匠讨苯忧蟪龇肿犹逑的骋坏缱犹杂Φ哪芗逗筒ê的近似解,并进一步能计算得到完整的振动能级体系,缺点是计算得到的数据和实验光谱数据差异很大。之后人们通过各种方法和努力,不断的完善和改进势能函数的解析表达式,其中比较有影响是年由岢鍪视糜谖榷ǖ乃臃肿拥娜问齅势能函数旧势是一个很重要的里程碑,因为票菿势更准确,形式更简单明了,而且坪蚄势一样都能够从一维的匠探馕銮蠼狻S蒑势导出的三阶力常数与实验光谱测定的值比较接近,所以在相当长一段时间内人们普遍运用评疵枋龇肿拥氖颇苄形#饩屯瓜猿隽怂谠佑敕肿游锢砹煊蚰谡加械牡匚相当重要。可是,频木ǘ仍嚼丛铰悴涣死砺奂扑愕囊G螅热纾盟汲龅四阶力常数和实验测定数据相比偏差很大,所以,其局限性就逐渐表现出来,在之后的研究中它被其他更精确的势能函数所取代。由于它具有核运动的匠痰慕馕鼋獾优点,所以后来提出的大多数解析势能函数都源自于频母母锖托拚V驲对平辛思蚧托拚岢隽巳问腞¨。势能函数,可是这种势也有自己的缺陷,例如,不能导出核运动的匠痰慕馕鼋獾龋悦挥写痈旧细谋频娜钡悖怯伤玫降乃臃肿邮颇芮弑萂势能函数更准确,并且在分子的电子激发态和离子态的核运动计算时运用很广泛!,提出了甋—势哺。,这种势能函数的优越性非常明显,比如,它所描述的分子和离子的数学物理性质能够很好的展现,而且适用性强,不仅能运用于双原子分子,还能运用于其离子。之后哺。,本文所使用的就是这种函数。,此势函数称为势函数,其数学物理第一章引言
,这种方法促进了双氢化物,其离子构惴捍嬖谟谛羌式橹誓冢液糠岣魂掀剩逼浞肿永胱右彩乔熬研究意义对于一①离子的势能函数,萵刁根据最新观测到的光谱实验信息,获得意义明确,而且与实验测得的光谱数据相关联,所以应用非常广泛。,称为势,由于精确度比较高,还被推广用来描述双原子分子离子斗,后来又被进一步改进,,通常称作势,这种势能函数被大量证明在导出双原子分子和离子高阶力常数时计算出的结果和实验测定结果相差较大,但是它用来描述第一激发态