含时波包法研究小分子的光解离动力学

摘要

本论文主要是基于Bom-Orppenheimer近似,应用含时波包动力学方法研究了小分子--IBr分子的光解过程,计算了IBr分子各个电子态的吸收截面并得到了相应的吸收谱.讨论了不同的时间传播方法对吸收谱的影响,研究了在选取不同的振动态作为初始波包时吸收谱的变化.主要的研究内容和结果如下: 本文首先在绝热近似下,利用Chebyshev多项式展开方法作为时间传播方案计算得到了与实验值相符的IBr分子各个电子态的吸收截面:其次利用分裂算符一傅立叶变换方案研究了电子态C态的光吸收截面,并与利用Chebyshev多项式展开方法作为时间传播方案得到的结果进行比较,以得出两种不同的时间传播方案对IBr分子光吸收截面的影响.结果表明这两种时间传播方案对总的光吸收截面的计算是等效的;最后为了研究不同的初始波包对光吸收截面的影响,以电子态C态作为研究对象,选取了三个不同的振动态作为初始波包进行了光吸收截面的计算并得到了与经典理论相吻合的结果. 本论文分为五章.第一章为综述,主要介绍了分子反应动力学的基本理论方法和波包的概念以及波包动力学的发展.第二章介绍了光解离动力学的发展和意义以及光解离的类型.第三章介绍了研究光吸收截面所用到基本理论和方法.第四章介绍了本论文的研究过程和计算结果.对结果进行了讨论,并和已有的实验测量结果进行了比较.第五章是本论文的结束语,简要地对本论文进行了总结和展望.

目录

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第一章综述

1.1波包

1.1.1波包的一般性质

1.1.2波包的产生

1.2波包动力学的发展及应用

第二章光解动力学简介

2.1引言

2.2解离过程的分类

第三章理论方法

3.1波恩-奥本海默近似(Born-Oppenheimer approximation)

3.2(H)ψ的计算

3.2.1快速傅立叶变换方法

3.2.2分离变量表象

3.3时间传播

3.3.1分裂算符方法

3.3.2 Chebyshev多项式展开方法

3.4吸收势的选择

3.5吸收光谱

第四章IBr分子光解离吸收谱理论研究

4.1引言

4.2基本理论

4.2.1初始波包的构建

4.2.2波包的传播

4.2.3吸收势

4.2.4吸收光谱

4.2.5参数的选择

4.3结果与讨论

4.3.1 Chebyshev多项式展开方法计算吸收谱

4.3.2不同时间传播方法对吸收谱的影响

4.3.3不同的初始波包对吸收谱的影响

第五章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢