【摘要】：本文簡要地闡述了雙核分子微觀振動量子光譜和勢能函數(shù)的研究背景以及研究現(xiàn)狀;綜述了研究雙核材料分子量子光譜和解析勢能函數(shù)的重要基礎(chǔ)理論;概述了國內(nèi)外在該領(lǐng)域的一些重要數(shù)學(xué)方法、物理模型以及仍然存在的難以解決的科學(xué)問題。孫衛(wèi)國等在前期的研究工作中基于變分和微擾的數(shù)學(xué)理論,經(jīng)過嚴(yán)格的數(shù)值計(jì)算和理論推導(dǎo)建立了計(jì)算雙核分子微觀振動量子光譜的變分代數(shù)法(Variational Algebraic Method,VAM)和求解雙核分子電子態(tài)解析勢能函數(shù)的變分代數(shù)能量自洽法(Variational Algebraic Energy Consistent Method,VAECM)。本文運(yùn)用VAM方法對堿金屬Cs_2分子的B~1∏~u、C ~1∏~u、(1)~1∏_g和3~3∑_g~+等四個(gè)電子態(tài)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,獲得了四個(gè)電子態(tài)的振動光譜常數(shù)和完全振動能譜;使用VAECM方法研究了堿金屬氫化物NaH-X~1∑~+、CsH-X~1∑~+及鹵素異核ClF-A'2(~3∏)、ICl-X~1∑~+、IBr-X~1∑~+、IF-X~1∑~+等雙原子分子電子態(tài)的內(nèi)部量子結(jié)構(gòu)信息,獲得了各電子態(tài)的振動光譜常數(shù)、完全振動能譜、勢能展開系數(shù)_na和振動力學(xué)常數(shù)f_n等一系列物理參量;同時(shí)該文提出了一些新的數(shù)理判據(jù),通過對這些體系在收斂極限不確定度約束條件下全局解的誤差范圍分析,獲得了這些體系量子態(tài)的精確振動結(jié)果。研究結(jié)果表明VAM和VAECM數(shù)值計(jì)算方法在處理這些體系高激發(fā)態(tài)尤其是離解區(qū)的正確物理行為時(shí)同樣具有非常好的收斂性和適用性。這種通過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)與物理思想相交叉融合而建立的數(shù)理方法不但解決了人們從實(shí)驗(yàn)上難于獲得的高激發(fā)量子振動結(jié)構(gòu),同時(shí)也為其他相關(guān)前沿研究領(lǐng)域提供了寶貴的參考數(shù)據(jù)。
【圖文】：

變分代數(shù)能量自洽法在雙核分子電子態(tài)量子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究圖3.1展示了2Cs 分子1B 電子態(tài)基于 1& 80, 60, 40, 20,0,20,40,60,80eD cm ，通VAM計(jì)算獲得的9條完全振動能譜和實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)[81]（ 0 20）的最大絕對誤差值，中實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)為參考文獻(xiàn)[83]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過圖3.1可以看出，9條完全振動能譜與驗(yàn)上有限的振動能級數(shù)據(jù)在 0 20區(qū)域內(nèi)的差別非常小，它們差值的最大值不超0.2cm-1。這表明離解能的改變對低激發(fā)態(tài)振動能級數(shù)據(jù)的預(yù)測影響是非常小的，也進(jìn)步驗(yàn)證了VAM方法的可靠性。

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 3.2 給出了2Cs 分子1B 電子態(tài)基于 1& 80, 60, 40, 20,20,40,60,80eD cm 獲得的 8 條完全振動能譜與 & 0eD 對應(yīng)的完全振動能譜的差值。從圖 3.2 可以看出，在 0 30范圍內(nèi)，8 條完全振動能譜與& 0eD 對應(yīng)的完全振動能譜差值都幾乎為零；而在 30 100范圍內(nèi)，8 條完全振動能譜與& 0eD 對應(yīng)的完全振動能譜的差值變化卻很顯著。上述現(xiàn)象表明，在 0 30區(qū)域，離解能的改變對12Cs B 電子態(tài)振動能級數(shù)據(jù)的預(yù)測影響不大，而在 30 100區(qū)域，離解能的改變卻對振動能級數(shù)據(jù)的預(yù)測造成了強(qiáng)烈的干擾，誤差分布在1 1[ 90 cm ,50 cm] 。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O561

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊艷;姬中華;元晉鵬;汪麗蓉;趙延霆;馬杰;肖連團(tuán);賈鎖堂;;超冷銣銫極性分子振轉(zhuǎn)光譜的實(shí)驗(yàn)研究[J];物理學(xué)報(bào);2012年21期

2 張q，

本文編號：2676704