超勢能面

超勢能面分子內坐標與勢能所構成的多維空間中的勢能曲面。

基本介紹

• 中文名：超勢能面
• 定義：多維空間中的勢能曲面
• 地點：超勢能面分子內
• 構成：坐標與勢能

對多原子分子勢能面，當核構型（核的相對位置，可用被稱為內坐標的鍵長、鍵角表示）不同時，多原子體系的能量也不同。核構型一定時,體系的能量V（電子的勢能、動能和核排斥能的代數和）是原子核所處勢場的勢能。勢能可表示為N個內坐標的函式。例如,雙原子分子AB的勢能V是核間距rAB的函式,在平面圖上是一條曲線。多原子分子有N個內坐標(3n-6或3n-5，其中n為原子數)，所以勢能V是N+1維空間的N維超曲面,故稱超勢能面。一般無法用三維空間的圖來表示超勢能面，除非畫投影圖或固定某些內坐標為定值。
超勢能面的幾何特徵決定化學反應的途徑，即化學反應將沿超勢能面的一個谷發生，從反應物爬過一個鞍點(表示過渡態)後達到產物，這條曲線（圖中虛線）即是反應途徑。一個三原子體系ABC的勢能V是核間距rAB、rAC和二者之間的夾角γ的函式。當γ固定時，勢能可表示為三維空間中的一個二維曲面。