《量子化學——基本原理和從頭計算法 （中冊）》是2009年科學出版社出版的圖書，作者是徐光憲、黎樂民、王德民。
基本介紹
- 書名：量子化學——基本原理和從頭計算法 （中冊）
- 作者：徐光憲,黎樂民,王德民
- ISBN：978-7-03-022039-4
- 頁數：585
- 定價：68.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2009年6月
- 裝幀：平裝
- 開本：B5
內容簡介,目錄,
內容簡介
量子化學——基本原理和從頭計算法 （中冊）
本書目錄
專家評論
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《量子化學——基本原理和從頭計算法》(第二版)分為上、中、下三冊。上冊講述量子力學的基本原理、處理問題的基本方法和數學工具以及最重要的普遍性結論，中冊介紹重要的量子化學計算方法，下冊介紹量子化學研究的高級理論方法。本書是中冊，共有8章，第9章介紹量子化學積分(一)Slater函式，第10章介紹量子化學積分(二)Gauss函式，第11、12章分別介紹原子結構的多重態理論和原子結構的自洽場計算，第13章介紹分子的自洽場計算，第14章介紹電子相關問題，第15章介紹密度泛函理論方法，第16章介紹有效芯勢方法。
本書可作為量子化學專業研究生教材或者教學參考書，也可供對量子化學基礎知識要求比較高的大學高年級學生以及相關專業的教師和科研人員學習參考。
本書可作為量子化學專業研究生教材或者教學參考書，也可供對量子化學基礎知識要求比較高的大學高年級學生以及相關專業的教師和科研人員學習參考。
目錄
第二版序
第一版序
第9章 量子化學積分(一) Slater函式
9.1 引言
9.2 正交曲線坐標系
9.2.1 矢量微分算符
9.2.2 Laplace算符▽在球坐標系的表達式
9.2.3 廣義坐標系
9.2.4 Laplace算符在正交廣義坐標系的表達式
9.2.5 橢圓坐標系
9.2.6 圓柱坐標系中的▽
9.3 1/r12的展開式
9.3.1 1/r12在球坐標系的展開式
9.3.2 1/r12在橢圓坐標系中的展開式(Neumann展開)
9.4 某些有用的定積分
9.4.1 An和Bn積分
9.4.2 Cn、Dn、Fn和Gn積分
9.4.3 Sα(p；q；n)函式
9.5 單中心積分
9.5.1 動能積分
9.5.2 電子-核吸引能積分
9.5.3 單中心電子-電子相互作用能積分
9.6 雙中心積分
9.6.1 重疊積分
9.6.2 動能積分
9.6.3 電子-核吸引能積分
9.6.4 電子-電子相互作用能積分
參考文獻
習題
第10章 量子化學積分(二) Gauss函式
10.1 Gauss函式
10.1.1 未歸一化的Gauss函式(GTO)
10.1.2 歸一化GTO
10.2 用GTO擬合STO
10.2.1 STO指數標準化
10.2.2 用GTO擬合標準化STO
10.2.3 用GTO擬合非標準化STO
10.3 г函式及有關定積分
10.3.1 г函式
10.3.2 半整數г函式——包含exp(-ax)的積分
10.3.3 包含exp(-ax-bx)的積分
10.4 GTO乘積定理
10.4.1 1s型乘積定理
10.4.2 廣義GTO乘積定理
10.5 GTO的歸一化
10.6 重疊積分
10.6.1 1s型重疊積分(arA|brB)的求值
10.6.2 重疊積分的一般公式
10.6.3 歸一化GTO的重疊積分
10.7 動能積分
10.7.1 GTO的微商
10.7.2 動能積分公式
10.7.3 動能積分特例
10.8 不完全г函式Fm(w)
10.8.1 定義
10.8.2 遞推關係
10.8.3 Fm(w)的冪級數形式
10.8.4 Fm(w)的Padé近似表示式
10.8.5 Fm(w)的微商公式
10.9 1s型電子-核吸引能積分
10.10 1s型電子排斥能積分
10.11 廣義GTO的勢能積分
10.11.1 廣義GTO的遞推公式
10.11.2 電子-核吸引能積分
10.11.3 電子排斥能積分
參考文獻
習題
第11章 原子結構的多重態理論
第一版序
第9章 量子化學積分(一) Slater函式
9.1 引言
9.2 正交曲線坐標系
9.2.1 矢量微分算符
9.2.2 Laplace算符▽在球坐標系的表達式
9.2.3 廣義坐標系
9.2.4 Laplace算符在正交廣義坐標系的表達式
9.2.5 橢圓坐標系
9.2.6 圓柱坐標系中的▽
9.3 1/r12的展開式
9.3.1 1/r12在球坐標系的展開式
9.3.2 1/r12在橢圓坐標系中的展開式(Neumann展開)
9.4 某些有用的定積分
9.4.1 An和Bn積分
9.4.2 Cn、Dn、Fn和Gn積分
9.4.3 Sα(p；q；n)函式
9.5 單中心積分
9.5.1 動能積分
9.5.2 電子-核吸引能積分
9.5.3 單中心電子-電子相互作用能積分
9.6 雙中心積分
9.6.1 重疊積分
9.6.2 動能積分
9.6.3 電子-核吸引能積分
9.6.4 電子-電子相互作用能積分
參考文獻
習題
第10章 量子化學積分(二) Gauss函式
10.1 Gauss函式
10.1.1 未歸一化的Gauss函式(GTO)
10.1.2 歸一化GTO
10.2 用GTO擬合STO
10.2.1 STO指數標準化
10.2.2 用GTO擬合標準化STO
10.2.3 用GTO擬合非標準化STO
10.3 г函式及有關定積分
10.3.1 г函式
10.3.2 半整數г函式——包含exp(-ax)的積分
10.3.3 包含exp(-ax-bx)的積分
10.4 GTO乘積定理
10.4.1 1s型乘積定理
10.4.2 廣義GTO乘積定理
10.5 GTO的歸一化
10.6 重疊積分
10.6.1 1s型重疊積分(arA|brB)的求值
10.6.2 重疊積分的一般公式
10.6.3 歸一化GTO的重疊積分
10.7 動能積分
10.7.1 GTO的微商
10.7.2 動能積分公式
10.7.3 動能積分特例
10.8 不完全г函式Fm(w)
10.8.1 定義
10.8.2 遞推關係
10.8.3 Fm(w)的冪級數形式
10.8.4 Fm(w)的Padé近似表示式
10.8.5 Fm(w)的微商公式
10.9 1s型電子-核吸引能積分
10.10 1s型電子排斥能積分
10.11 廣義GTO的勢能積分
10.11.1 廣義GTO的遞推公式
10.11.2 電子-核吸引能積分
10.11.3 電子排斥能積分
參考文獻
習題
第11章 原子結構的多重態理論
11.1 全同粒子體系的交換對稱性和Pauli原理
11.1.1 量子力學的多體問題
11.1.2 全同粒子的交換對稱性
11.1.3 體系狀態的對稱性守恆，Pauli原理
11.1.4 軌道近似，Slater行列式
11.2 多電子原子的結構
11.2.1 Schr?odinger方程
11.2.2 無微擾態、中心場近似和自旋軌道
11.2.3 零級近似波函式
11.2.4 電子組態
11.2.5 一級近似波函式
11.2.6 L-S耦合
11.3 譜項及屬於譜項的波函式
11.3.1 譜項的推算
11.3.2 各種組態的譜項
11.3.3 屬於譜項的波函式ψ(LMLSMS)
11.3.4 階梯算符公式的推導
11.3.5 d組態各譜項的ψ(LMLSMS)的推導
11.3.6 投影算符法推導ψ(LMLSMS)
11.4 譜項的能量
11.4.1 Slater行列式和波函式的矩陣元
11.4.2 原子的能量矩陣元
11.4.3 譜項的能量
11.4.4 已充滿殼層的作用和互補組態的能量
11.4.5 組態平均能量
11.4.6 Slater積分的實驗擬合
11.5 磁相互作用
11.5.1 考慮旋-軌耦合的氫原子
11.5.2 多電子原子中的磁相互作用
11.5.3 j-j耦合
11.5.4 Zeeman效應
11.5.5 原子光譜的指認
參考文獻
習題
第12章 原子結構的自洽場計算
12.1 閉殼層組態的Hartree-Fock方程
12.1.1 自洽場近似和Hartree方程
12.1.2 閉殼層組態的Hartree-Fock方程的變分推導
12.1.3 Hartree-Fock方程的一些性質
12.1.4 Koopmans定理
12.1.5 Brillouin定理
12.2 開殼層組態的Hartree-Fock方法
12.2.1 自旋非限制的Hartree-Fock方法
12.2.2 限制的Hartree-Fock方法
12.3 徑向Hartree-Fock方程
12.3.1 原子的Hartree-Fock計算
12.3.2 超Hartree-Fock方法
12.4 徑向Hartree-Fock方程的求解
12.4.1 徑向Hartree-Fock方程的性態
12.4.2 齊次方程的數值解法
12.4.3 徑向Hartree-Fock方程的數值解法
12.4.4 徑向Hartree-Fock方程的分析解法
參考文獻
習題
第13章 分子的自洽場計算
13.1 分子電子結構概述
13.1.1 Born-Oppenheimer近似與單粒子近似
13.1.2 分子的電子多重態結構和譜項
13.1.3 分子譜項的能量和波函式
13.2 分子軌道的自洽場方程
13.2.1 LCAO-MO近似
13.2.2 閉殼層組態的Hartree-Fock-Roothaan方程
13.2.3 開殼層組態的限制性Hartree-Fock-Roothaan方程
13.2.4 非限制性Hartree-Fock-Roothaan方程
13.2.5 自旋態的純化
13.3 分子軌道的自洽場計算
13.3.1 自洽場計算過程
13.3.2 一個具體的例子——氨分子的自洽場計算
11.1.1 量子力學的多體問題
11.1.2 全同粒子的交換對稱性
11.1.3 體系狀態的對稱性守恆，Pauli原理
11.1.4 軌道近似，Slater行列式
11.2 多電子原子的結構
11.2.1 Schr?odinger方程
11.2.2 無微擾態、中心場近似和自旋軌道
11.2.3 零級近似波函式
11.2.4 電子組態
11.2.5 一級近似波函式
11.2.6 L-S耦合
11.3 譜項及屬於譜項的波函式
11.3.1 譜項的推算
11.3.2 各種組態的譜項
11.3.3 屬於譜項的波函式ψ(LMLSMS)
11.3.4 階梯算符公式的推導
11.3.5 d組態各譜項的ψ(LMLSMS)的推導
11.3.6 投影算符法推導ψ(LMLSMS)
11.4 譜項的能量
11.4.1 Slater行列式和波函式的矩陣元
11.4.2 原子的能量矩陣元
11.4.3 譜項的能量
11.4.4 已充滿殼層的作用和互補組態的能量
11.4.5 組態平均能量
11.4.6 Slater積分的實驗擬合
11.5 磁相互作用
11.5.1 考慮旋-軌耦合的氫原子
11.5.2 多電子原子中的磁相互作用
11.5.3 j-j耦合
11.5.4 Zeeman效應
11.5.5 原子光譜的指認
參考文獻
習題
第12章 原子結構的自洽場計算
12.1 閉殼層組態的Hartree-Fock方程
12.1.1 自洽場近似和Hartree方程
12.1.2 閉殼層組態的Hartree-Fock方程的變分推導
12.1.3 Hartree-Fock方程的一些性質
12.1.4 Koopmans定理
12.1.5 Brillouin定理
12.2 開殼層組態的Hartree-Fock方法
12.2.1 自旋非限制的Hartree-Fock方法
12.2.2 限制的Hartree-Fock方法
12.3 徑向Hartree-Fock方程
12.3.1 原子的Hartree-Fock計算
12.3.2 超Hartree-Fock方法
12.4 徑向Hartree-Fock方程的求解
12.4.1 徑向Hartree-Fock方程的性態
12.4.2 齊次方程的數值解法
12.4.3 徑向Hartree-Fock方程的數值解法
12.4.4 徑向Hartree-Fock方程的分析解法
參考文獻
習題
第13章 分子的自洽場計算
13.1 分子電子結構概述
13.1.1 Born-Oppenheimer近似與單粒子近似
13.1.2 分子的電子多重態結構和譜項
13.1.3 分子譜項的能量和波函式
13.2 分子軌道的自洽場方程
13.2.1 LCAO-MO近似
13.2.2 閉殼層組態的Hartree-Fock-Roothaan方程
13.2.3 開殼層組態的限制性Hartree-Fock-Roothaan方程
13.2.4 非限制性Hartree-Fock-Roothaan方程
13.2.5 自旋態的純化
13.3 分子軌道的自洽場計算
13.3.1 自洽場計算過程
13.3.2 一個具體的例子——氨分子的自洽場計算
13.3.3 基函式的選擇
13.3.4 分子積分的存儲和使用
13.3.5 本徵值方程的求解
13.3.6 疊代收斂問題
13.3.7 直接自洽場計算方法
13.4 分子對稱性的利用
13.4.1 簡化分子積分的計算
13.4.2 節省記憶體
13.4.3 簡化本徵值方程的求解
13.5 物理量的計算
13.5.1 體系總能量與分子幾何構型最佳化
13.5.2 分子振動頻率
13.5.3 電離能和激發能
13.5.4 電荷密度分布與其形貌學分析
13.5.5 電子布居分析
13.6 定域分子軌道
13.6.1 正則(離域)分子軌道與定域分子軌道的等價性
13.6.2 定域準則.正交定域軌道
13.6.3 緊縮的非正交定域軌道
13.6.4 直接計算自洽場定域軌道的方法
參考文獻
習題
第14章 電子相關問題
14.1 電子相關作用
14.1.1 物理圖像
14.1.2 電子相關能
14.2 組態相互作用
14.2.1 波函式的組態展開
14.2.2 波函式的歧點條件
14.2.3 動態相關能的計算
14.2.4 非動態相關能的計算，多組態自洽場方法
14.3 組態相互作用計算中的一些具體問題
14.3.1 概述
14.3.2 基組選擇
14.3.3 分子軌道基組的選擇
14.3.4 組態函式的選擇
14.3.5 分子積分的計算和變換
14.3.6 構成有正確對稱性的組態函式
14.3.7 Hamilton矩陣元的計算
14.3.8 Hamilton矩陣的對角化
14.3.9 大小一致性和大小廣延性
14.4 約化密度矩陣和自然軌道
14.4.1 約化密度矩陣
14.4.2 CI波函式的密度矩陣
14.4.3 自然軌道
14.4.4 近似自然軌道
14.5 微擾理論方法
14.5.1 多體微擾理論
14.5.2 圖解方法
14.5.3 Brueckner-Goldstone定理
14.5.4 對部分高級項求和與微擾-變分方法
14.6 耦合簇理論
14.6.1 波函式的耦合簇展開
14.6.2 耦合電子對近似
14.6.3 耦合簇理論
14.6.4 幾種理論方法的比較
14.7 量子蒙特卡羅方法
14.7.1 隨機變數的機率分布函式和機率分布密度函式
14.7.2 實現隨機變數按指定機率分布密度函式取值的方法
14.7.3 變分Monte Carlo方法
14.7.4 擴散Monte Carlo方法
14.7.5 試用波函式
14.7.6 與其他方法的比較
14.8 顯含電子間距離坐標的相關能計算方法
14.8.1 波函式顯含電子間距離坐標的必要性
14.8.2 超相關方法
14.8.3 相關穴方法
參考文獻
習題
第15章 密度泛函理論方法
15.1 基態密度泛函理論
15.1.1 歷史回顧
15.1.2 Hohenberg-Kohn定理
15.1.3 約束搜尋方法定義的能量密度泛函
15.1.4 Kohn-Sham方程
15.1.5 Janak定理——過渡態方法
15.1.6 一些化學概念的明確定義
15.1.7 自旋密度泛函理論
15.1.8 相對論性密度泛函理論
15.2 近似密度泛函的顯表達式
15.2.1 局域密度近似(LDA泛函)
15.2.2 含密度梯度校正的泛函(GGA類泛函)
15.2.3 含密度梯度和動能密度的交換-相關能泛函(meta-GGA類泛函)
15.2.4 絕熱關聯. 雜化型泛函
15.2.5 最佳化有效勢方法
15.2.6 交換-相關能密度泛函應該滿足的一般性條件
15.2.7 近似能量密度泛函的質量評估
15.2.8 目前存在的主要問題和前景展望
15.3 密度泛函計算方法
15.3.1 求解Kohn-Sham(K-S)方程的計算過程
15.3.2 庫侖勢的計算
15.3.3 矩陣元的數值計算方法
15.3.4 能量差值的直接計算
15.3.5 含重元素體系的密度泛函計算
15.4 激發態與電子多重態結構的能級
15.4.1 系綜密度泛函理論與過渡態方法
15.4.2 多重態結構能級的計算
15.4.3 絕熱關聯-微擾理論方法
15.4.4 MRCI-DFT方法
15.4.5 含時密度泛函理論方法
參考文獻
第16章 有效芯勢方法
16.1 原子模型勢
16.1.1 非相對論模型勢
16.1.2 相對論模型勢
16.2 原子贗勢和贗波函式
16.2.1 原子贗勢和贗波函式
16.2.2 形狀一致贗勢(模守恆勢)
16.2.3 可分離贗勢、超軟贗勢
16.2.4 能量一致贗勢
16.3 分子和固體的有效芯勢計算
16.3.1 分子和固體的有效芯勢方程
16.3.2 芯極化贗勢
參考文獻
13.3.4 分子積分的存儲和使用
13.3.5 本徵值方程的求解
13.3.6 疊代收斂問題
13.3.7 直接自洽場計算方法
13.4 分子對稱性的利用
13.4.1 簡化分子積分的計算
13.4.2 節省記憶體
13.4.3 簡化本徵值方程的求解
13.5 物理量的計算
13.5.1 體系總能量與分子幾何構型最佳化
13.5.2 分子振動頻率
13.5.3 電離能和激發能
13.5.4 電荷密度分布與其形貌學分析
13.5.5 電子布居分析
13.6 定域分子軌道
13.6.1 正則(離域)分子軌道與定域分子軌道的等價性
13.6.2 定域準則.正交定域軌道
13.6.3 緊縮的非正交定域軌道
13.6.4 直接計算自洽場定域軌道的方法
參考文獻
習題
第14章 電子相關問題
14.1 電子相關作用
14.1.1 物理圖像
14.1.2 電子相關能
14.2 組態相互作用
14.2.1 波函式的組態展開
14.2.2 波函式的歧點條件
14.2.3 動態相關能的計算
14.2.4 非動態相關能的計算，多組態自洽場方法
14.3 組態相互作用計算中的一些具體問題
14.3.1 概述
14.3.2 基組選擇
14.3.3 分子軌道基組的選擇
14.3.4 組態函式的選擇
14.3.5 分子積分的計算和變換
14.3.6 構成有正確對稱性的組態函式
14.3.7 Hamilton矩陣元的計算
14.3.8 Hamilton矩陣的對角化
14.3.9 大小一致性和大小廣延性
14.4 約化密度矩陣和自然軌道
14.4.1 約化密度矩陣
14.4.2 CI波函式的密度矩陣
14.4.3 自然軌道
14.4.4 近似自然軌道
14.5 微擾理論方法
14.5.1 多體微擾理論
14.5.2 圖解方法
14.5.3 Brueckner-Goldstone定理
14.5.4 對部分高級項求和與微擾-變分方法
14.6 耦合簇理論
14.6.1 波函式的耦合簇展開
14.6.2 耦合電子對近似
14.6.3 耦合簇理論
14.6.4 幾種理論方法的比較
14.7 量子蒙特卡羅方法
14.7.1 隨機變數的機率分布函式和機率分布密度函式
14.7.2 實現隨機變數按指定機率分布密度函式取值的方法
14.7.3 變分Monte Carlo方法
14.7.4 擴散Monte Carlo方法
14.7.5 試用波函式
14.7.6 與其他方法的比較
14.8 顯含電子間距離坐標的相關能計算方法
14.8.1 波函式顯含電子間距離坐標的必要性
14.8.2 超相關方法
14.8.3 相關穴方法
參考文獻
習題
第15章 密度泛函理論方法
15.1 基態密度泛函理論
15.1.1 歷史回顧
15.1.2 Hohenberg-Kohn定理
15.1.3 約束搜尋方法定義的能量密度泛函
15.1.4 Kohn-Sham方程
15.1.5 Janak定理——過渡態方法
15.1.6 一些化學概念的明確定義
15.1.7 自旋密度泛函理論
15.1.8 相對論性密度泛函理論
15.2 近似密度泛函的顯表達式
15.2.1 局域密度近似(LDA泛函)
15.2.2 含密度梯度校正的泛函(GGA類泛函)
15.2.3 含密度梯度和動能密度的交換-相關能泛函(meta-GGA類泛函)
15.2.4 絕熱關聯. 雜化型泛函
15.2.5 最佳化有效勢方法
15.2.6 交換-相關能密度泛函應該滿足的一般性條件
15.2.7 近似能量密度泛函的質量評估
15.2.8 目前存在的主要問題和前景展望
15.3 密度泛函計算方法
15.3.1 求解Kohn-Sham(K-S)方程的計算過程
15.3.2 庫侖勢的計算
15.3.3 矩陣元的數值計算方法
15.3.4 能量差值的直接計算
15.3.5 含重元素體系的密度泛函計算
15.4 激發態與電子多重態結構的能級
15.4.1 系綜密度泛函理論與過渡態方法
15.4.2 多重態結構能級的計算
15.4.3 絕熱關聯-微擾理論方法
15.4.4 MRCI-DFT方法
15.4.5 含時密度泛函理論方法
參考文獻
第16章 有效芯勢方法
16.1 原子模型勢
16.1.1 非相對論模型勢
16.1.2 相對論模型勢
16.2 原子贗勢和贗波函式
16.2.1 原子贗勢和贗波函式
16.2.2 形狀一致贗勢(模守恆勢)
16.2.3 可分離贗勢、超軟贗勢
16.2.4 能量一致贗勢
16.3 分子和固體的有效芯勢計算
16.3.1 分子和固體的有效芯勢方程
16.3.2 芯極化贗勢
參考文獻
