在原子分子散射中,只有原子分子可與光子有Compton散射的發(fā)生,康普頓輪廓（Compton profile,CP）是在Compton散射基礎上所得。CP作為探測電子動量密度的工具,能夠真實且靈敏的反映原子分子各個軌道電子分布的情況。利用精確的波函數(shù)來計算輪廓數(shù)據有助于我們提前了解原子分子內部結構特征。同時,組成波函數(shù)有s、p、d、f等基函數(shù)的存在使得軌道波函數(shù)的變化多樣。本文基于幾種大氣中原子分子的軌道波函數(shù)計算研究了相應體系的CP,同時通過分子軌道波函數(shù)理論研究了AsBr和AsF分子的光譜性質。第一部分研究的內容簡述為兩方面:（1）對于原子,我們利用數(shù)值積分法,分別計算了H、He、Ne和Ar原子的CP,并與CP的實驗值進行對比和分析,探究了因軌道形狀不同所帶來的誤差以及笛卡爾坐標計算輪廓結果的合理與否。（2）多原子的分子CP的研究,先計算了最簡單的H₂,然后對多軌道的分子（N₂,O₂,H₂O,CO₂）進行CP的求解,計算內容包括各個軌道的方向CP,總的方向CP以及平均CP。... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

歐拉角

第2章基本理論與計算方法14)30.2(1000cossin0sincoscossin0sincos00011000cossin0sincoszyx2.10本論文的計算方法本文原子分子輪廓計算的特點在于，研究對象均在笛卡爾坐標下進行且引入歐拉角為實驗中確定角度下分子散射后的輪廓計算提供支持也是散射截面計算的首要步驟。相關輪廓所有基組下的計算均是建立在Linux系統(tǒng)下Gaussian程序包進行的。首先gaussview獲得輸入文件，利用Fortran進行數(shù)值法計算得到原子分子方向CP。本文對原子分子CP進行了編程計算和分析，具體過程如下：1.Fortran程序構建笛卡爾坐標（引入歐拉角）所需分子軌道波函數(shù)。波函數(shù)是對微觀粒子在時間與空間函數(shù)的定量描述。圖2.2分子軌道波函數(shù)2.Ψ（r）經過快速傅里葉變換（FastFourierTransform，F(xiàn)FT）后變至Ψ（p）。利用測不準原理，建立空間和動量的不確定關系以確定動量步長的大校傅里葉變換：)31.2()()2()(/2/3drerprip

第3章幾種大氣原子分子散射的理論研究17第3章幾種大氣原子分子散射的理論研究3.1原子康普頓輪廓氫（H）原子的同位素含量位居自然界之首，且僅有一個質子和電子。在自然界第VIII族的惰性氣體，以分子形式穩(wěn)定的存在。從上到下無色、無味的惰性氣體依次具有的特征是：不可燃的氦氣，其化學性質也不活潑。在空氣中含量極少，在宇宙中含量位居第二（銀河系為24%）；非易燃的氖氣(Ne)可作為戶外廣告顯示的彩色霓虹燈里的充裝氣體、可視發(fā)光指示燈、電壓調節(jié)和激光混合氣中的成份；氬氣用途是燈泡充氣和氬弧焊。對于H原子而言選擇理由為：只有一個軌道一個電子且第一軌道為球形，理論上不會因為坐標變化對結果有誤差干擾。我們運用從頭算從最簡單的H原子出發(fā)，基組選擇方面我們選擇6-31G基組下的Gauss函數(shù)對波函數(shù)進行擬合計算，選擇該方法的理由為：波函數(shù)由較為簡單的Gauss函數(shù)組成可減少誤差。為進一步我們對擁有一個軌道且擁有兩個電子的He原子CP進行計算，選擇基組6-31G，由于各軌道形狀各差異，為了探究軌道形狀是否對總CP有影響，我們對具有五個軌道十個電子的惰性氣體Ne（6-31G）以及擁有9個軌道18個電子的惰性氣體Ar（6-31G）計算。上述原子的總的原子CP如下圖3.1所示。圖3.1H、He、Ne、Ar原子的總軌道CP最終我們所得到上述幾種原子的方向CP均相等，且從總CP的計算結果可

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Compton profile of molecular hydrogen[J]. 趙小利,楊科,徐龍泉,馬永朋,閆帥,倪冬冬,康旭,劉亞偉,朱林繁.  Chinese Physics B. 2015(03)
[2]分子軌道成分的計算[J]. 盧天,陳飛武.  化學學報. 2011(20)



本文編號：3495180