主要角客 实验介绍 二、实验目的 三、实验原理 四、实验内容 五、实验操作 六、思考题 中因人油大学#
主要内容 一、实验介绍 二、实验目的 三、实验原理 四、实验内容 五、实验操作 六、思考题
、实验介绍 宏观粒子的运动状态 微观粒子的运动状态 经典力学：牛顿定律 量子力学：薛定谔方程 能量、动量连续变化 能量、动量量子化 本实验以C℉，CL,分子作为研究对象，应用从头算法求解薛定 谔方程来获得该分子的轨道能量、波函数及轨道电子密度分 布。 中网石油大学 CHINA UNIVERSITY OF PETROLEDM
一、实验介绍 宏观粒子的运动状态 微观粒子的运动状态 经典力学：牛顿定律 量子力学：薛定谔方程 能量、动量连续变化 能量、动量量子化 • 本实验以CF2Cl2分子作为研究对象，应用从头算法求解薛定 谔方程来获得该分子的轨道能量、波函数及轨道电子密度分 布
二、实验目的 1.了解分子轨道理论和从头算法的基础知识。 2.学习分子构型的建立和优化。 3.掌握分子结构计算的基本方法和相关软件的使用。 软件：Chem3D、Gaussian09 分子构型的建立、 计算分子波函数、轨道 显示电子密度分布 能量和电子密度分布 中网方油大学 HINA UNIVERSITY OF PETROLEOM
二、实验目的 1．了解分子轨道理论和从头算法的基础知识。 2．学习分子构型的建立和优化。 3．掌握分子结构计算的基本方法和相关软件的使用。 软件：Chem3D、Gaussian09 分子构型的建立、 显示电子密度分布 计算分子波函数、轨道 能量和电子密度分布
二、实验原理 1.从头算法 分子是一个多粒子体系，运动十分复杂。理论计算上无法准确求解其 薛定谔方程，需采用一些近似。 Born-Oppenheimeri近似：核运动与电子运动分开考虑； 两个 近似 单电子近似：认为每个电子都在各核和其他电子组成 的平均作用势场中独立地运动。 从头算法就是在这些近似的基础上，仅仅利用普朗克常数、电子质量 和电量三个基本物理常数及元素的原子序数，不借助于任何经验参数，计 算体系全部电子的分子积分，近似求解薛定谔方程。 从头算法：Hartree-Fock方法和密度泛函理论(DFT) 中网万油大学 HINA UNIVERSITY OF PETROLEDM
二、实验原理 1. 从头算法 分子是一个多粒子体系，运动十分复杂。理论计算上无法准确求解其 薛定谔方程，需采用一些近似。 从头算法就是在这些近似的基础上，仅仅利用普朗克常数、电子质量 和电量三个基本物理常数及元素的原子序数，不借助于任何经验参数，计 算体系全部电子的分子积分，近似求解薛定谔方程。 两个 近似 Born-Oppenheimer近似：核运动与电子运动分开考虑； 单电子近似：认为每个电子都在各核和其他电子组成 的平均作用势场中独立地运动。 从头算法：Hartree-Fock方法和密度泛函理论（DFT）
2.Hartree-Fock方法 ①Hartree-Fock方程 分子体系的哈密顿量为：H=H,+H2 单电子算符 +Σ-2 双电子算符 以羽 D.R.Hartree(1897-1958) V.Fock(1898-1974) 用ε表示单电子能量，p表示单电子的轨道波函数，则： 6,=(0,(0h川9，(）+∑(2J,-K) Jw-oe1ak0o0-(oa之la2p0〉 令： F=h+∑(2J,-K) (Hartree-Fock哈密顿算符) 则： Fp,=8,0 (Hartree-Fock方程) 油大学 LA UNvERSITY OF PETROLEUM
2. Hartree-Fock方法 分子体系的哈密顿量为： H H H = +1 2 2 2 1 1 1 [ ] 2 n i i i i i Z H h r = = − + = 2 1 i j ij H r = 单电子算符 双电子算符 12 1 (1) (2) | | (2) j j j J r = 12 1 (1) (1) (2) | | (2) (1) Kj j j i j r = 用𝜀𝑖表示单电子能量，𝜑𝑖表示单电子的轨道波函数，则： (1) (1) | (1) (2 ) i i i ij ij j = + − h J K F i i i = (2 ) i j j j 令： F h J K = + − 则： （Hartree-Fock哈密顿算符） （Hartree-Fock方程） ①Hartree-Fock方程