Читать онлайн «Квантово-химические расчеты строения и колебательно-вращательных спектров двухатомных молекул»

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет В. Г. Соломоник КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ СТРОЕНИЯ И КОЛЕБАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫХ СПЕКТРОВ ДВУХАТОМНЫХ МОЛЕКУЛ Учебно-методическое пособие Иваново 2008 УДК 539. 194 Квантово-химические расчеты строения и колебательно-вращательных спектров двухатомных молекул: учебно-методическое пособие / В. Г. Соломоник; Иван. гос. хим. -технол. ун-т. – Иваново, 2008. – 80 с. ISBN 978- 5-9616-0273-9 Рассмотрено неэмпирическое решение стационарного уравнения Шредингера для молекулы в приближении Борна-Оппенгеймера. Описаны основные методы решения электронного уравнения Шредингера: методы Хартри-Фока, конфигурационного взаимодействия, многоконфигурационного самосогласованного поля, теория возмущений Меллера-Плессе второго порядка. Детально рассмотрен ход решения ядерного уравнения Шредингера для двухатомной молекулы с применением метода Данхэма. Сопоставлены альтернативные способы представления функции потенциальной энергии молекулы: степенными рядами Данхэма и Саймонса–Пара–Финлана, функцией Морзе. Дана характеристика прямой и обратной спектральных задач для двухатомной молекулы, рассмотрены основные способы их решения. Описаны варианты учебно-исследовательских работ по строению и спектрам двухатомных молекул с применением ЭВМ. Предназначено для использования в лабораторных практикумах по предметам "Квантовая механика и квантовая химия" и "Строение молекул", а также в научно-исследовательской работе студентов и аспирантов. Табл. 7. Ил. 8. Библ. : 53 назв. Рецензенты доктор физико-математических наук, профессор М. Ф. Бутман (Ивановский государственный химико-технологический университет); кафедра физики и нанотехнологий Ивановской государственной текстильной академии. ISBN 978-5-9616-0273-9 © Соломоник В. Г. , 2008 © Ивановский государственный химико-технологический университет, 2008 2  ВВЕДЕНИЕ Современная квантовая химия позволяет с высокой точностью предсказывать важнейшие свойства молекул, их электронное и геометрическое строение, их спектры. Каким образом квантовые химики вычисляют с помощью ЭВМ параметры молекул – об этом студенты узнают и этому учатся при прохождении учебных курсов "Квантовая механика и квантовая химия" и "Строение молекул". В предлагаемом пособии рассмотрены основные методы решения уравнения Шредингера для молекулы в рамках приближения Борна– Оппенгеймера. Дана краткая характеристика важнейших понятий и приближений современной квантовой механики молекул и квантовой химии. Показано, как квантовая механика позволяет вычислить важнейшие структурные и спектроскопические характеристики двухатомной молекулы.