КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И КВАНТОВАЯ ХИМИЯ

Изображение: 
Русский
О книге: 

Изложены современные методы расчета электронной структуры и
свойств молекулярных систем, их электронных и колебательных спектров,
механизмов реакций. Рассмотрены элементы теории процессов, сопровождающих
электронное возбуждение молекул (фотохимические процессы,
электронные и эмиссионные спектры, безызлучательные переходы),
с учетом сложившихся тенденций в экспериментальных исследованиях.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по химическим
специальностям. Может быть полезно аспирантам и научным работникам.

Содержание: 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ................................................................................................. 3
РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ
Глава 1. К истории становления квантовой механики ............................... 5
Глава 2. Основные понятия квантовой механики ...................................... 12
2.1. Постулаты квантовой механики ................................................ 12
2.2. Волновая функция ...................................................................... 13
2.3. Операторы ................................................................................... 15
2.4. Собственные функции и собственные значения
операторов .................................................................................. 19
2.5. Теоремы о собственных значениях и собственных функциях
эрмитовых операторов ............................................................... 22
Глава 3. Операторы в квантовой механике ................................................ 29
3.1. Операторы физических величин ............................................... 29
3.2. Дифференцирование операторов по времени .......................... 32
Глава 4. Основные соотношения квантовой механики .............................. 34
4.1. Уравнение шрёдингера .............................................................. 34
4.2. Неравенство Гейзенберга ........................................................... 36
Глава 5. Одномерное движение .................................................................. 40
Глава 6. Представление волновых функций и операторов в матричной
форме ...................................................................................................... 54
Глава 7. Момент количества движения ...................................................... 64
7.1. Оператор момента количества движения ................................. 64
7.2. Собственные функции и собственные значения
оператора момента импульса .................................................... 66
7.3. Спин электрона .......................................................................... 68
7.4. Общая теория момента количества движения ......................... 69
7.5. Сложение моментов ................................................................... 73
~2 7.6. Построение собственных функций оператора J ................... 75
7.7. Спиновые функции. Диаграмма ветвления .............................. 76
7.8. Сложение орбитального и спинового моментов
электрона. Спин-орбитальное взаимодействие ....................... 81
Глава 8. Движение в центральном поле. Атом водорода ........................... 84
Глава 9. Приближенные методы квантовой механики .............................. 92
Глава 10. Нестационарная теория возмущений ....................................... 111
Глава 11. Симметрия молекулярных систем ............................................ 121
11.1. Элементы и операции симметрии ......................................... 12111.2. Теория групп ........................................................................... 122
11.3. Набор элементов симметрии молекулы воды ...................... 124
11.4. Точечная группа молекулы аммиака. Приводимые
и неприводимые представления ........................................... 128
11.5. Теорема Вигнера- Эккарта ................................................... 136
11.6. Группа перестановок и спиновые функции ......................... 137
J'АЗДЕЛ П. МЕТОДЫ КВАНТОВОХИМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ
Глава 12. Волновые Функции многоэлектронных систем ........................ 141
12.1. Общие свойства волновых функций
многоэлектронных систем .................................................... 141
12.2. Симметрия многоэлектронных систем ................................. 149
Глава 13. Матричные элементы между детерминантными
Гла~~~~~~~·i~······~~·ф~~~································ ............................... 153
14.1. Общая х:Т:кте истик~················································· ........... 161
Р Р ........................................................... 161
14.2. Выражение для полной энергии ........................................... 162
14.3. Канонические уравнения Хартри-Фока
(канонические орбитали) ...................................................... 164
14.4. Теорема Бриллюена ................................................................ 168
14.5. Уравнения Хартри-Фокадля пространственных
14.6. ~~:~::~~·~~й·~~;~~·х~~~·~~·ф~~~······················· ............. 171
для замкнутых оболочек ........................................................ 172
14.7. Неограниченный метод Хартри-Фока ............................... 173
14.8. Ограниченный метод Хартри-Фока
для открытых оболочек ......................................................... 174
14.9. Метод Хартри-Фока и оператор S2 ................................... 178
14.10. Теорема Купменса ................................................................ 184
Глава :~. Методы решения уравнений ХаРтРи-Фока ........................... 188
.1. Общая характеристика ........................................................... 188
~~.~. ~eTOд самосогласованного поля ........................................... 188
.. етод Рутана ........................................................................... 190
15.4. Базисные функции ........................................................ . 193
15.5. Эффективные потенциалы остова ................................ ::::::.:: 200
Глава 16. Матрицы плотности. Анализ заселенности ............................. 208
16.1. Редуцированные матрицы плотности ................................... 208
16.2. Анализ заселенностей, структуры и кратностей связей ..... 213
Глава 17. Эффекты, связанные с электронной корреляцией .................. 226
17.1. Общая характеристика ............................................. ..... 226
17.2. Метод конфигурационного взаимодействия ............... ::::::::: 231
17.3. Многоконфигурационные методы самосогласованного
17.4. ~~~~.~~~;~~.~~~~.~~~;~ .. ~~ .................................................... 237
р ................................................... 242
17.5. Метод многочастичной теории ВОзмущений ....................... 246
17.6. Сравнение методов, учитывающих корреляционные
эффекты ................................................................................. 248Глава 18. Метод функционала плотности ................................................ 250
18.1. Общая характеристика ........................................................... 250
18.2. Метод Кара- Парринелло ..................................................... 256
18.3. Химические концепции в теории функционала
плотности ............................................................................... 259
Глава 19. Полуэмпирические методы ....................................................... 263
19.1. Общая характеристика ........................................................... 263
19.2. Приближение NDO ................................................................ 265
19.3. Метод CNDO .......................................................................... 266
19.4. Метод INDO ........................................................................... 268
19.5. Метод MINDO/3 ..................................................................... 269
19.6. Основные приближения метода MNDO ............................... 269
19.7. Варианты метода INDO дЛЯ переходных металлов .............. 274
19.8. Метод молекулярной механики ............................................. 274
Глава 20. Расчет молекулы водорода ....................................................... 276
20.1. Метод Гайтлера-Лондона .................................................... 276
20.2. Метод Джеймса- Кулиджа .................................................... 282
20.3. Метод молекулярных орбиталей ............................................ 285
Глава 21. Теорема Гельмана-ФеЙнмана. Теорема вириала .................. 289
РАЗДЕЛ Ш. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ
СПЕКТРОСКОПИЯ
Глава 22. Гамильтониан молекулярной системы ..................................... 297
Глава 23. Поверхности потенциальной энерmи ...................................... 302
23.1. Потенциальная поверхность и особые точки ....................... 302
23.2. Пересечение потенциальных поверхностей ......................... 305
23.3. Методы нахождения особых точек и конических
пересечений ........................................................................... 310
Глава 24. Расчет колебательных спектров и термодинамических
функций молекул .................................................................................. 315
24.1. Колебательные спектры молекул .......................................... 315
24.2. Термодинамические функции молекул ................................ 325
Глава 25. Движение ядерной подсистемы ................................................ 327
25.1. Адиабатические и диабатические потенциальные
поверхности ............................................................................ 327
25.2. Неадиабатические эффекты в движении ядерной
подсистемы ............................................................................ 329
Глава 26. Волновые пакеты в квантовой химии ...................................... 336
Глава 27. Пути реакций ............................................................................ 344
Глава 28. Расчет электронных спектров поглощения и потенциальных
поверхностей возбужденных состояний .............................................. 353
Глава 29. Волновые пакеты в спектроскопии .......................................... 359
Приложения ............................................................................................... 370
Список литературы ................................................................................... 379

Комментировать