目錄
第1章量子力學基礎
1.1量子論的誕生
1.1.1黑體輻射——Planck的量子假說
1.1.2光電效應——Einstein的光子學說
1.1.3氫原子光譜——Bohr的原子結構理論
1.2實物粒子的波粒二象性和不確定關係
1.2.1de Broglie波
1.2.2de Broglie波的統計解釋
1.2.3不確定關係
1.3波函數與Schr.dinger方程
1.3.1波函數
1.3.2Schr.dinger方程
1.4算符及其性質
1.4.1算符的概念
1.4.2算符代數及對易
1.4.3線性算符
1.4.4Hermite算符
1.5本徵函數的性質
1.5.1本徵方程和本徵函數
1.5.2Hermite算符本徵函數的本徵值
1.5.3簡併本徵函數的線性組合和態疊加原理
1.5.4Hermite算符非簡併本徵函數的正交性
1.5.5同一Hermite算符簡併本徵函數的正交化
1.5.6Hermite算符本徵函數的完備性
1.5.7任意函數向正交歸一函數集合的展開
1.5.8平均值
1.6對易算符的本徵函數
1.6.1算符對易定理
1.6 .2矩陣元定理
1.7算符和力學量
1.7.1算符化規則
1.7.2不同力學量同時有確定值的條件
1.7.3動量和坐標算符的對易規則
1.8宇稱算符和宇稱性
1.9量子力學公設
1.10角動量
1.10.1角動量的經典力學表示
1.10.2角動量算符表示式
1.10.3角動量算符的對易關係
思考題
習題
第2章簡單體系的量子力學精確解
2.1一維空間中的自由質點
2.2一維勢箱中運動的質點
2.3變量分離與三維勢箱中運動的質點
2.4一維諧振子
2.5中心力
2.6剛性轉子
2.7氫原子和類氫離子
2.7.1單電子體系的定態Schr.dinger方程
2.7.2Φ方程解
2.7.3Θ方程解
2.7.4R(r)方程解
2.7.5單電子原子的波函數
2.7.6量子數的物理意義
2.7.7氫原子基態的電子云圖示
2.7.8氫原子的波函數圖形
2.8氫分子離子的精確解
思考題
習題
第3章電子自旋和Pauli原理
3.1電子自旋
3.2Pauli原理
3.2.1全同粒子
3.2.2對稱函數和反對稱函數
3.2.3從非對稱函數構成對稱和反對稱函數
3.2.4Pauli原理
3.3Slater行列式
思考題
習題
第4章近似 方法
4.1變分法
4.1.1最低能量原理
4.1.2變分法
4.1.3變分法的擴展
4.1.4線性變分法
4.2定態微擾理論
4.2.1非簡併能級的微擾理論
4.2.2簡併能級的微擾理論
4.3H+2基態的變分法與微擾法處理比較
4.3.1變分法
4.3.2微擾法
思考題
習題
第5章分子點群與群論初步
5.1群的概念
5.1.1群的定義
5.1.2相似變換、共軛元素和類
5.1.3群的乘法表
5.2對稱操作與對稱元素
5.3對稱點群
5.4矩陣表示和特徵標
5.5可約表示與不可約表示
5.5.1可約表示
5.5.2不可約表示
5.5.3可約表示的約化
5.6特徵標表
5.7直積表示的特徵標
5.8群論與量子力學
5.8.1波函數作為不可約表示的基
5.8.2投影算符與分子軌道
5.8.3矩陣元的計算
5.8.4雜化軌道
思考題
習題
第6章原子光譜項和雙原子分子光譜項
6.1原子光譜項
6.1.1原子的電子組態
6.1.2原子的量子數和角動量的耦合
6.1.3原子光譜項
6.1.4原子光譜項對應能級的相對大小
6.1.5原子能級和原子光譜的關係
6.1.6原子光譜項的推求
6.2雙原子分子光譜項
6.2.1同核雙原子分子的電子組態
6.2.2分子的電子譜項
6.2. 3譜項波函數
6.2.4實例
6.2.5光譜支項
思考題
習題
第7章自洽場分子軌道理論
7.1電子態計算中的基本近似
7.1.1非相對論的分子Hamilton量
7.1.2Born.Oppenheimer近似
7.1.3軌道近似
7.2閉殼層分子的能量表達式
7.3分子軌道的自洽場理論
7.3.1Coulomb算符和交換算符
7.3.2Hartree.Fock方程
7.3.3Roothann方程
7.4開殼層分子
7.5從頭算方法
7.6分子軌道中的係數和集居數分析
7.7離域分子軌道和定域分子軌道
7.7.1甲烷的離域分子軌道
7.7.2甲烷的定域分子軌道
7.7.3定域MO與離域MO的關係
7.8電子相關與組態相互作用
思考題
習題
第8章價鍵理論
8.1氫分子的VB法處理
8.2VB法與MO法的比較
8.2.1MO法所得氫分子基態波函數
8.2.2VB法所得氫分子基態波函數
8.2.3分子的VB波函數與MO波函數的寫法
8.3多原子分子的VB法處理
8.3.1價鍵結構和共振
8.3.2四個單電子原子組成的分子ABCD
8.3.3參量化
8.4水分子的VB處理
8.5共振能
思考題
習題
第9章密度泛函理論
9.1Thomas.Fermi模型
9.2Hohenberg.Kohn定理
9.3Kohn.Sham方法
9.4HF方法與DFT方法的能量比較
9.5含時密度泛函理論
思考題
習題
第10章分子模擬
10.1力場
10.1.1力場作用項的一般式
10.1.2比較常見的力場
10.2分子力學
10.2.1分子力學的算法
10.2.2優化中要注意的幾點問題
10.2.3分子力學的應用
10.3分子動力學
10.3.1積分方法
10.3.2初始化
10.3.3粒子受力的計算
10.3.4分子動力學的應用
思考題
習題
第11章量子化學應用實例
11.1Gaussian運行指南:輸入和輸出
11.1.1Gaussian03輸入文件
11.1.2分子幾何的輸入
11.1.3關鍵詞(Key Words)
11.1.4輸出文件
11.2單點能的計算
11.2.1甲醛單點能的計算
11.2.2預測甲烷分子的NMR屏蔽常數
11.3幾何優化
11.4頻率計算
11.5激發態
11.5.1CIS方法及乙烯激發態的計算
11.5.2甲醛激發態的優化和頻率計算
11.5.3TD方法
11.6模擬化學反應
11.6.1過渡態的優化
11.6.2IRC計算
11.7模擬溶液中的體系
11.7.1溶液中二氯乙烷不同構象間的能量差
11.7.2乙腈溶液中的甲醛振動頻率
11.8QM/MM方法——ONIOM計算和應用
習題
附錄
附錄Ⅰ一些基本的物理常數
附錄Ⅱ特徵標表
附錄Ⅲ二階線性常微分方程
附錄ⅣΔ2算符的球極坐標變換
參考文獻
第1章量子力學基礎
1.1量子論的誕生
1.1.1黑體輻射——Planck的量子假說
1.1.2光電效應——Einstein的光子學說
1.1.3氫原子光譜——Bohr的原子結構理論
1.2實物粒子的波粒二象性和不確定關係
1.2.1de Broglie波
1.2.2de Broglie波的統計解釋
1.2.3不確定關係
1.3波函數與Schr.dinger方程
1.3.1波函數
1.3.2Schr.dinger方程
1.4算符及其性質
1.4.1算符的概念
1.4.2算符代數及對易
1.4.3線性算符
1.4.4Hermite算符
1.5本徵函數的性質
1.5.1本徵方程和本徵函數
1.5.2Hermite算符本徵函數的本徵值
1.5.3簡併本徵函數的線性...
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