分子振转光谱论文-刘静敏

分子振转光谱论文-刘静敏

导读:本文包含了分子振转光谱论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:范德华体系分子间相互作用势,分子内振动,振转光谱,微观超流

分子振转光谱论文文献综述

刘静敏[1](2018)在《OCS与H_2分子二聚体、叁聚体、团簇及CO-N_2振转光谱理论研究》一文中研究指出自超流现象发现以来,人们就对这种宏观尺度上的量子力学现象产生了浓厚的研究兴趣。氦-4和氦-3是目前为止唯一直接确认具有超流性质的物质。因此,相当大的兴趣在于发现新的超流物质。与氦相似的仲氢是最热门的候选者,但由于仲氢叁相点过高(13.8K),使实验很难获得其超流状态,而把主要的研究途径放在把氢分子浸入氦滴的研究当中。仿照对氦的超流研究中,把单个生色分子浸入到超流介质中,通过光谱探测分析,获得体系有效转动常数的方法,人们把生色分子浸入到仲氢中进行光谱的探测,然而,随着氢分子个数的增加,掺杂生色分子的氢分子团簇的谱线迅速增加,图谱更加复杂,无法准确辨认,因此理论模拟在辨别光谱上至关重要。目前理论模拟有两方面工作正在进行,一是通过精确计算掺杂分子在不同氢簇中的光谱,指认体系的光谱谱线。二是直接模拟生色分子在氢簇中的转动常数,探究其超流起始位置,这两种方法也是目前探测超流体的主要手段。无论进行理论模拟团簇光谱,还是量子动力学模拟,高精度的势能面必不可少。构建高精度势能面首先需要精确的从头算能量点,选取即精确又计算量合理的计算方法是关键。其次需要把高精度的从头算能量拟合成一个具体的函数形式,本文选用摩斯长程势能模型,因为摩斯长程势是目前发展的不但能准确的表征原子间的短程势能相互作用,而且能有效的包含原子间的长程势的势能模型。此外,若要理论模拟团簇的红外光谱,中心分子的分子内振动耦合就必须考虑进来。本文选用最经典的生色分子OCS作为探针分子,首先构建了OCS-H_2二聚体的高精度势能面,理论模拟其振转光谱,与实验光谱的高度吻合证明了OCS-H_2二聚体势能面的精确性。其次我们将研究进一步扩展到OCS-(H_2)_2叁聚体的振转光谱的研究,最后发展到对OCS-H_2团簇的模拟。我们的具体研究如下:1.用明确相关耦合簇方法构建了包含OCS分子Q_1,与Q_3伸缩振动的OCS-H_2以及氢分子同素异形体的二聚体六维势能面,并把振动平均的能量点用最小二乘法拟合成四维的摩斯长程势能函数。基于四维势能函数,理论模拟了OCS-H_2的振动基态与振动激发态的振转能级,预测出来的振动频率位移与红外光谱都与实验十分吻合,证明了该势能面的准确性。2.基于OCS-H_2二聚体的精确势能面,我们利用“Adiabatic-hindered-rotor”方法将OCS-H_2势能面进行约化维度处理,基于约化维度后的双体势能面,用多体展开构建了OCS-(H_2)_2叁聚体势能面,在叁聚体势能面基础上计算了OCS-(H_2)_2以及OCS-pH_2-He叁聚体的振转能级,其预测结果与已有的实验值进行对比,结果十分吻合,这也是首次有工作涉及OCS-(H_2)_2以及OCS-pH_2-He叁聚体的全量子求解振转能级,此工作也用于帮助实验进行有效的光谱指认。3.基于OCS-H_2二聚体、OCS-(H_2)_2叁聚体的研究,我们用路径积分蒙特卡洛方法对OCS-(H_2)_N N=1-20团簇进行了动力学模拟,模拟得到振动频率位移与已有的实验值相比吻合很好,并且在此项工作中,给出了OCS-(H_2)_N N=1-20团簇的结构信息。范德华力在物理、化学以及生命科学中都有不言而喻的重要地位,范德华体系CO-N_2是理论与实验同样关注的大气相关体系,近年来,虽然有大量的实验报道其光谱性质,但仍然存在实验未能指认的谱线。在理论研究方面,由于CO-N_2势能面的复杂性,少有理论工作涉及此体系,本文就对此项工作进行了开展,研究内容有:4.构建了包含C-O伸缩振动的CO-N_2分子间的五维势能面,在此基础之上计算了这个体系的振转光谱,得到体系的波函数,就该体系为什么拥有全局最小点的稳定结构进行说明。基于此势能面得到的振转能级和红外光谱与实验值相当吻合,这增强了我们对一些未能指认的光谱进行指认的信心,从而对实验上观测到但未指认的光谱谱线进行了说明。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01)

张学富,吕兵,宋晓书,令狐荣锋[2](2018)在《CO分子振转光谱的理论研究》一文中研究指出采用从头算的多参考组态相互作用(MRCI)方法并结合基组aug-cc-pCVQZ计算了CO分子基态(X~1Σ~+)的势能曲线和偶极矩曲线,得到的势能曲线、偶极矩曲线分别与RKR势、文献的偶极矩曲线吻合较好。利用所得的势能,求解双原子分子核运动的Schr9dinger方程找到了CO分子X~1Σ~+态转动量子数J=0时的70个振动态,对于每一振动态,分别计算了其振动能级G(v)、转动惯性常数B_v和离心畸变常数D_v,并把计算结果与已知的42个实验值做了详细比较,结果表明,计算的振动能级G(v)、转动惯性常数B_v、离心畸变常数D_v与实验值符合较好。利用G(v),B_v导出的光谱常数[谐振频率ω_e(2 160.1cm~(-1))、非谐振频率ω_eχ_e(13.1cm~(-1))、转动常数B_e(1.918cm~(-1))、振转耦合常数α_e(0.017 3cm~(-1))]也与实验值的光谱常数[ω_e(2 169.8cm~(-1)),ω_eχ_e(13.3cm~(-1)),B_e(1.931cm~(-1)),α_e(0.017 5cm~(-1))]较为符合,这在一定程度上证明了方法MRCI/Aug-cc-pCVQZ对CO分子基态性质的计算是合适而可靠的。利用乘积近似方法计算了CO分子在常温、中温、高温时的配分函数,在此基础上,计算了CO分子在T=296K时的1-0跃迁带的谱线强度,通过比较发现,计算所得的线强度与HITRAN数据库符合较好。进一步计算的CO分子X~1Σ~+态1-0,2-0,3-0,4-0,2-1,3-1和4-1跃迁带的带强度也与实验值较为吻合,同时首次计算了CO分子X~1Σ~+态3-2跃迁带、4-2跃迁带的线强度及带强度。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2018年04期)

张学富[3](2017)在《CO、OH~-及CO_2分子结构及振转光谱的从头算研究》一文中研究指出精确的势能函数能够完全描述分子的几何特性,通过对分子势能函数解析可以准确得到分子的力常数及光谱常数。随着科学技术的发展,分子光谱在众多热门领域得到了广泛运用,这也对高温光谱的研究提出了更高的要求。基于此,本文运用从头算方法研究了分子的势能函数和分子光谱。第一,CO分子基态性质研究。使用MRCI/aug-cc-pCVQZ对CO分子基态的势能和偶极矩进行计算,通过求解Schr?dinger方程找到了CO分子基态J=0的70个振动态,并计算了每个态的振动能级、转动常数及离心畸变常数,发现其结果与实验值符合较好,进一步导出的光谱常数也与实验值吻合。在计算了CO分子配分函数的基础上,计算了CO分子基态在T=296K下的1-0带的线强度,发现与HITRAN数据库符合较好,在此基础上,首次给出了CO分子基态3-2、4-2带的线强度和带强度。第二,OH~-离子基态性质研究。采用MRCI+Q/(O=aug-cc-PV5Z,H=cc-PV5Z)对OH~-离子基态进行了势能和偶极矩扫描,将计算得到的势能带入Schr?dinger方程得到了9个振动态,对于各个态,分别计算了振动能级、分子常数及离心畸变常数。在此基础上,进一步计算了OH~-离子的转动能级及1-0带跃迁波数,同时导出了该离子的光谱常数,发现与实验值符合较好。第叁,CO_2分子基态性质研究。采用多种方法对CO_2分子进行优化,发现当采用casscf/(O=aug-cc-pVTZ,H=cc-PVQZ)方法时,优化得到的几何结构较好,得到CO_2分子的谐振频率、平衡核间距及零点振动能与实验值较为吻合。在此基础上,用casscf/(O=aug-cc-pVTZ,H=cc-pVQZ)对CO_2分子计算了其轨道能量,发现计算结果与文献值符合较好,进一步的对CO_2分子势能进行扫描,并对其部分势能进行了拟合。第四,CO分子、CO_2分子高温光谱的理论计算。对于CO、CO_2分子,在计算了分子配分函数的基础上,利用线强度公式计算中温、高温时CO分子1-0带、CO_2分子01101-0001带的线强度,结果表明,计算得到的线强度与HITRAN数据库的结果符合较好。在此基础上,进一步计算了CO、CO_2温度在4000K、5000K的线强度。(本文来源于《贵州师范大学》期刊2017-06-02)

徐秋爽,王美山,杨传路,赵沿亮[4](2016)在《HAsO分子振转光谱常数研究》一文中研究指出HAs O是是在CVD和MOCVD技术的过程中产生的一种重要的活性中间体,它能够修饰半导体材料的特性,从而引发人们的广泛关注。然而,HAs O分子是瞬态分子,寿命很短,因此其光谱性质在实验上很难观测,它的很多化学性质和物理特性都是未知的。因此,HAs O分子的光谱常数、非谐力场和平衡几何结构的理论计算,对于研究该分子的几何结构、光谱及其它性质非常重要。我们应用密度泛函B3LYP方法、B3P86方法、B3PW91方法和二阶微扰理论MP_2方法,结合(本文来源于《第六届全国计算原子与分子物理学术会议论文集》期刊2016-08-05)

张艳平[5](2015)在《氮分子离子(~(14)N_2~+)第二负带系(A~2∏_u-X~2∑_g~+)振转光谱研究》一文中研究指出分子离子在化学、物理学、天文学、等离子体等领域都有着重要的作用。分子离子的光谱也是许多学科的基础。实验室中可以通过低气压辉光放电获得瞬态分子离子。瞬态分子离子的特征是:寿命短、浓度低、化学反应活性强,所以瞬态分子离子的光谱测量较为困难。氮气是大气中含量最多的气体,它的分子离子(N2+)分布也较为广泛。例如,N2+分布在大气的电离层、宇宙空间、燃烧过程以及一些等离子体放电的过程中。在基于分子离子光谱的检测技术中,人们经常以N2+为检测对象。所以,N2+的光谱一直被光谱学重视并广泛研究。利用光外差-速度调制激光光谱技术(optical heterodyne velocity modulation laser spectroscopy,OH-VMS),对N2+的A2Πu-X2Σg+带系的吸收光谱进行研究。光谱测量范围从11250 cm-1到12 900 cm-1,在这范围内的986条跃迁谱线被指认到(3,1)带、(4,2)带、(5,3)带与(8,5)带,其中(5,3)带的谱线是首次被测量分析。我们将测量的谱表与文献中长期以来积累的(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,2)、(2,0)、(2,5)、(3,3)、(4,4)、(4,0)、(6,1)、(7,2)、(7,4)、(8,3)、(9,4)共计十四个带的谱表结合,进行了全局拟合(共计3497根线)与系统分析,得到了91个精确的分子常数。全局拟合涉及A21-Iu态的v'=0-9与X2∑g+态的v"=0-5振动能级。基于获得的分子常数,我们得到了精细的分子平衡常数。(本文来源于《华东师范大学》期刊2015-05-25)

方银飞[6](2015)在《适合激光冷却的双原子分子振转光谱的理论研究》一文中研究指出冷分子的实验制备与研究是近年来原子、分子和光物理研究领域中的前沿研究之一,同时也是一个包含物理、化学、量子信息、凝聚态物理和天文物理的跨学科交叉研究领域。由于分子除了具有平动自由度之外,还有振动和转动自由度,这使得分子的能级结构要比原子复杂的多,因而要实现分子的激光冷却和磁光囚禁面临更多的技术难点。在实验上首先要选择具有准闭合能级系统的分子。本文首先在理论上论述关于分子激光冷却的分子选择概要,分析研究了一些简单双原子分子,探讨了它们用于激光冷却实验的可能性。主要是从这些双原子分子的Franck-Condon因子和超精细能级结构入手分析的。其次,本文用Morse势近似和RKR反演的方法计算分析了Franck-Condon因子,并且进一步讨论了它们之间的优缺点;再次,本文分析研究了常见碱土金属一氟化物的超精细能级分裂情况,根据光谱常数,分别计算了这些超精细分裂的能级间隔大小。在实验上,调研分析了各类碱土金属氟化物自由基分子的制备方案。在实验准备部分中,重点介绍了激光器系统的准备和低温真空系统,这些都为将来的分子激光冷却实验奠定了基础。(本文来源于《华东师范大学》期刊2015-04-01)

方银飞,许亮,戴大鹏,李兴佳,杜向丽[7](2015)在《氟化镁分子电子基态和激发态振转光谱的计算》一文中研究指出分子激光冷却是实验上产生冷分子的最重要进展之一。要找到适合做激光冷却实验的候选分子,就需要了解这些分子的结构参数和光谱数据,这些参数是选择分子的重要依据。详细计算了分子的X态和A态振动能级跃迁的Franck-Condon因子以及转动超精细能级结构,考虑到分子的核自旋、激发态寿命、跃迁能级波长、暗态等参数,提出了一种新的适合进行激光冷却的候选分子(氟化镁),选择适当的能级跃迁来构建一个准闭合的能级系统。这些参数为光谱数据的实验测量提供了理论依据,为进一步的激光冷却实验奠定了基础。(本文来源于《光学学报》期刊2015年01期)

李重石,陈永红,李勇[8](2014)在《离子键分子振-转能级与光谱》一文中研究指出对离子键分子内部势能函数进行了几何与物理分析,全面分析了4种分子键的贡献,克服了仅考虑马德隆势的不足,引入极化势与范德华势,建立了较全面精准适用的离子相互作用能量函数.求解了相应薛定谔方程,并引入了马德隆势的能量表象的Kramer公式,导出了能级的解析解.对氯化钠分子基态能量和基跃迁频率作了计算,其结果与实验值很好的符合.量子力学,量子理论是本科教学重要基础,本文在加深微扰论、表象理论、算符矩阵运算和矩阵元计算等内容的理解与应用是具体生动的,对本科生今后从事教学(大学)和升入更深层次的学习是很重要的.(本文来源于《大学物理》期刊2014年08期)

王进,程存峰,谈艳,刘安雯,胡水明[9](2014)在《氢分子近红外振转光谱的精密测量》一文中研究指出氢分子是最基本的分子,也是目前唯一的在理论和和实验上都有望达到极高精度的中性分子。高精密的氢分子光谱,特别是其电子基态的能级结构,可以检验高精度量子化学计算方法甚至基本物理常数。作为同核双原子分子,氢分子不存在电偶极红外振转跃迁,仅有极微弱的电四极矩跃迁。本项目计划利用高灵敏的光腔衰荡光谱技术,结合激光精密稳频技术,实现等效吸收光程达数千千米、光谱测量精度好于10-5cm-1的光腔衰荡光谱探测,对氢分子近红外泛频振转光谱进行高精密测量,对包含相对论和高阶量子电动力学修正的高精度量子化学理论进行直接的检验,并探讨在该分子体系中实现对电子/质子之比等基本物理常数进行测定。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第39分会:化学动力学》期刊2014-08-04)

张静[10](2014)在《氧分子离子(~(16)O_2~+)第二负带系(A~2Ⅱ_u-X~2Ⅱ_g)振转光谱研究》一文中研究指出氧分子离子是低空大气中含量最丰富的离子之一。氧分子离子精确的光谱参数和分子常数在物理、化学、生物、医学等基础领域,以及交叉学科和前沿学科等相关领域中有十分重要的应用。本文采用光外差—磁旋转—速度调制光谱技术,获得了氧分子离子1602+第二负带系(A2Πu-X2Πg)在11350-12100cm-1范围内的吸收谱线。其中,对该带系(4,20)带谱线的四支进行了补充测量与指认;同时首次获得并标识了1602+第二负带系(A2Πu-X2Πg)(2,19)、(3,20)和(5,21)叁个振转带的谱线。总计指认了28个支带,合382根Doppler受限的吸收谱线,首次获得了υ'=5(A2Πu)的高精度振转常数。对本文测量获得的新振转带普线数据,并结合文献中的高振动能级振转光谱数据进行整体拟合,得到了涉及到振动带的更精确的振转常数。为了系统地研究氧分子离子第二负带系,获得A2Πu和X2Πg电子态更为可靠的分子常数,本文搜集了历史文献中可获得的氧分子离子第二负带系所有的高分辨率振转谱线,总计4250条谱线,运用非线性最小二乘法全局拟合获得了所有振转跃迁中涉及到的分子常数。(本文来源于《华东师范大学》期刊2014-05-25)

分子振转光谱论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用从头算的多参考组态相互作用(MRCI)方法并结合基组aug-cc-pCVQZ计算了CO分子基态(X~1Σ~+)的势能曲线和偶极矩曲线,得到的势能曲线、偶极矩曲线分别与RKR势、文献的偶极矩曲线吻合较好。利用所得的势能,求解双原子分子核运动的Schr9dinger方程找到了CO分子X~1Σ~+态转动量子数J=0时的70个振动态,对于每一振动态,分别计算了其振动能级G(v)、转动惯性常数B_v和离心畸变常数D_v,并把计算结果与已知的42个实验值做了详细比较,结果表明,计算的振动能级G(v)、转动惯性常数B_v、离心畸变常数D_v与实验值符合较好。利用G(v),B_v导出的光谱常数[谐振频率ω_e(2 160.1cm~(-1))、非谐振频率ω_eχ_e(13.1cm~(-1))、转动常数B_e(1.918cm~(-1))、振转耦合常数α_e(0.017 3cm~(-1))]也与实验值的光谱常数[ω_e(2 169.8cm~(-1)),ω_eχ_e(13.3cm~(-1)),B_e(1.931cm~(-1)),α_e(0.017 5cm~(-1))]较为符合,这在一定程度上证明了方法MRCI/Aug-cc-pCVQZ对CO分子基态性质的计算是合适而可靠的。利用乘积近似方法计算了CO分子在常温、中温、高温时的配分函数,在此基础上,计算了CO分子在T=296K时的1-0跃迁带的谱线强度,通过比较发现,计算所得的线强度与HITRAN数据库符合较好。进一步计算的CO分子X~1Σ~+态1-0,2-0,3-0,4-0,2-1,3-1和4-1跃迁带的带强度也与实验值较为吻合,同时首次计算了CO分子X~1Σ~+态3-2跃迁带、4-2跃迁带的线强度及带强度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分子振转光谱论文参考文献

[1].刘静敏.OCS与H_2分子二聚体、叁聚体、团簇及CO-N_2振转光谱理论研究[D].吉林大学.2018

[2].张学富,吕兵,宋晓书,令狐荣锋.CO分子振转光谱的理论研究[J].光谱学与光谱分析.2018

[3].张学富.CO、OH~-及CO_2分子结构及振转光谱的从头算研究[D].贵州师范大学.2017

[4].徐秋爽,王美山,杨传路,赵沿亮.HAsO分子振转光谱常数研究[C].第六届全国计算原子与分子物理学术会议论文集.2016

[5].张艳平.氮分子离子(~(14)N_2~+)第二负带系(A~2∏_u-X~2∑_g~+)振转光谱研究[D].华东师范大学.2015

[6].方银飞.适合激光冷却的双原子分子振转光谱的理论研究[D].华东师范大学.2015

[7].方银飞,许亮,戴大鹏,李兴佳,杜向丽.氟化镁分子电子基态和激发态振转光谱的计算[J].光学学报.2015

[8].李重石,陈永红,李勇.离子键分子振-转能级与光谱[J].大学物理.2014

[9].王进,程存峰,谈艳,刘安雯,胡水明.氢分子近红外振转光谱的精密测量[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第39分会:化学动力学.2014

[10].张静.氧分子离子(~(16)O_2~+)第二负带系(A~2Ⅱ_u-X~2Ⅱ_g)振转光谱研究[D].华东师范大学.2014

标签:;  ;  ;  ;  

分子振转光谱论文-刘静敏
下载Doc文档

猜你喜欢