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。

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