几种原子分子散射与光谱性质的理论研究
发布时间：2021-11-14 19:00
在原子分子散射中,只有原子分子可与光子有Compton散射的发生,康普顿轮廓（Compton profile,CP）是在Compton散射基础上所得。CP作为探测电子动量密度的工具,能够真实且灵敏的反映原子分子各个轨道电子分布的情况。利用精确的波函数来计算轮廓数据有助于我们提前了解原子分子内部结构特征。同时,组成波函数有s、p、d、f等基函数的存在使得轨道波函数的变化多样。本文基于几种大气中原子分子的轨道波函数计算研究了相应体系的CP,同时通过分子轨道波函数理论研究了AsBr和AsF分子的光谱性质。第一部分研究的内容简述为两方面:（1）对于原子,我们利用数值积分法,分别计算了H、He、Ne和Ar原子的CP,并与CP的实验值进行对比和分析,探究了因轨道形状不同所带来的误差以及笛卡尔坐标计算轮廓结果的合理与否。（2）多原子的分子CP的研究,先计算了最简单的H2,然后对多轨道的分子（N2,O2,H2O,CO2）进行CP的求解,计算内容包括各个轨道的方向CP,总的方向CP以及平均CP。...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
欧拉角
第2章基本理论与计算方法14)30.2(1000cossin0sincoscossin0sincos00011000cossin0sincoszyx2.10本论文的计算方法本文原子分子轮廓计算的特点在于，研究对象均在笛卡尔坐标下进行且引入欧拉角为实验中确定角度下分子散射后的轮廓计算提供支持也是散射截面计算的首要步骤。相关轮廓所有基组下的计算均是建立在Linux系统下Gaussian程序包进行的。首先gaussview获得输入文件，利用Fortran进行数值法计算得到原子分子方向CP。本文对原子分子CP进行了编程计算和分析，具体过程如下：1.Fortran程序构建笛卡尔坐标（引入欧拉角）所需分子轨道波函数。波函数是对微观粒子在时间与空间函数的定量描述。图2.2分子轨道波函数2.Ψ（r）经过快速傅里叶变换（FastFourierTransform，FFT）后变至Ψ（p）。利用测不准原理，建立空间和动量的不确定关系以确定动量步长的大校傅里叶变换：)31.2()()2()(/2/3drerprip
第3章几种大气原子分子散射的理论研究17第3章几种大气原子分子散射的理论研究3.1原子康普顿轮廓氢（H）原子的同位素含量位居自然界之首，且仅有一个质子和电子。在自然界第VIII族的惰性气体，以分子形式稳定的存在。从上到下无色、无味的惰性气体依次具有的特征是：不可燃的氦气，其化学性质也不活泼。在空气中含量极少，在宇宙中含量位居第二（银河系为24%）；非易燃的氖气(Ne)可作为户外广告显示的彩色霓虹灯里的充装气体、可视发光指示灯、电压调节和激光混合气中的成份；氩气用途是灯泡充气和氩弧焊。对于H原子而言选择理由为：只有一个轨道一个电子且第一轨道为球形，理论上不会因为坐标变化对结果有误差干扰。我们运用从头算从最简单的H原子出发，基组选择方面我们选择6-31G基组下的Gauss函数对波函数进行拟合计算，选择该方法的理由为：波函数由较为简单的Gauss函数组成可减少误差。为进一步我们对拥有一个轨道且拥有两个电子的He原子CP进行计算，选择基组6-31G，由于各轨道形状各差异，为了探究轨道形状是否对总CP有影响，我们对具有五个轨道十个电子的惰性气体Ne（6-31G）以及拥有9个轨道18个电子的惰性气体Ar（6-31G）计算。上述原子的总的原子CP如下图3.1所示。图3.1H、He、Ne、Ar原子的总轨道CP最终我们所得到上述几种原子的方向CP均相等，且从总CP的计算结果可
【参考文献】：
期刊论文
[1]Compton profile of molecular hydrogen[J]. 赵小利,杨科,徐龙泉,马永朋,闫帅,倪冬冬,康旭,刘亚伟,朱林繁. Chinese Physics B. 2015(03)
[2]分子轨道成分的计算[J]. 卢天,陈飞武. 化学学报. 2011(20)
本文编号：3495180
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
欧拉角
第2章基本理论与计算方法14)30.2(1000cossin0sincoscossin0sincos00011000cossin0sincoszyx2.10本论文的计算方法本文原子分子轮廓计算的特点在于，研究对象均在笛卡尔坐标下进行且引入欧拉角为实验中确定角度下分子散射后的轮廓计算提供支持也是散射截面计算的首要步骤。相关轮廓所有基组下的计算均是建立在Linux系统下Gaussian程序包进行的。首先gaussview获得输入文件，利用Fortran进行数值法计算得到原子分子方向CP。本文对原子分子CP进行了编程计算和分析，具体过程如下：1.Fortran程序构建笛卡尔坐标（引入欧拉角）所需分子轨道波函数。波函数是对微观粒子在时间与空间函数的定量描述。图2.2分子轨道波函数2.Ψ（r）经过快速傅里叶变换（FastFourierTransform，FFT）后变至Ψ（p）。利用测不准原理，建立空间和动量的不确定关系以确定动量步长的大校傅里叶变换：)31.2()()2()(/2/3drerprip
第3章几种大气原子分子散射的理论研究17第3章几种大气原子分子散射的理论研究3.1原子康普顿轮廓氢（H）原子的同位素含量位居自然界之首，且仅有一个质子和电子。在自然界第VIII族的惰性气体，以分子形式稳定的存在。从上到下无色、无味的惰性气体依次具有的特征是：不可燃的氦气，其化学性质也不活泼。在空气中含量极少，在宇宙中含量位居第二（银河系为24%）；非易燃的氖气(Ne)可作为户外广告显示的彩色霓虹灯里的充装气体、可视发光指示灯、电压调节和激光混合气中的成份；氩气用途是灯泡充气和氩弧焊。对于H原子而言选择理由为：只有一个轨道一个电子且第一轨道为球形，理论上不会因为坐标变化对结果有误差干扰。我们运用从头算从最简单的H原子出发，基组选择方面我们选择6-31G基组下的Gauss函数对波函数进行拟合计算，选择该方法的理由为：波函数由较为简单的Gauss函数组成可减少误差。为进一步我们对拥有一个轨道且拥有两个电子的He原子CP进行计算，选择基组6-31G，由于各轨道形状各差异，为了探究轨道形状是否对总CP有影响，我们对具有五个轨道十个电子的惰性气体Ne（6-31G）以及拥有9个轨道18个电子的惰性气体Ar（6-31G）计算。上述原子的总的原子CP如下图3.1所示。图3.1H、He、Ne、Ar原子的总轨道CP最终我们所得到上述几种原子的方向CP均相等，且从总CP的计算结果可
【参考文献】：
期刊论文
[1]Compton profile of molecular hydrogen[J]. 赵小利,杨科,徐龙泉,马永朋,闫帅,倪冬冬,康旭,刘亚伟,朱林繁. Chinese Physics B. 2015(03)
[2]分子轨道成分的计算[J]. 卢天,陈飞武. 化学学报. 2011(20)
本文编号：3495180
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