【摘要】：本文簡(jiǎn)要地闡述了雙核分子微觀振動(dòng)量子光譜和勢(shì)能函數(shù)的研究背景以及研究現(xiàn)狀;綜述了研究雙核材料分子量子光譜和解析勢(shì)能函數(shù)的重要基礎(chǔ)理論;概述了國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的一些重要數(shù)學(xué)方法、物理模型以及仍然存在的難以解決的科學(xué)問(wèn)題。孫衛(wèi)國(guó)等在前期的研究工作中基于變分和微擾的數(shù)學(xué)理論,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的數(shù)值計(jì)算和理論推導(dǎo)建立了計(jì)算雙核分子微觀振動(dòng)量子光譜的變分代數(shù)法(Variational Algebraic Method,VAM)和求解雙核分子電子態(tài)解析勢(shì)能函數(shù)的變分代數(shù)能量自洽法(Variational Algebraic Energy Consistent Method,VAECM)。本文運(yùn)用VAM方法對(duì)堿金屬Cs_2分子的B~1∏~u、C ~1∏~u、(1)~1∏_g和3~3∑_g~+等四個(gè)電子態(tài)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,獲得了四個(gè)電子態(tài)的振動(dòng)光譜常數(shù)和完全振動(dòng)能譜;使用VAECM方法研究了堿金屬氫化物NaH-X~1∑~+、CsH-X~1∑~+及鹵素異核ClF-A'2(~3∏)、ICl-X~1∑~+、IBr-X~1∑~+、IF-X~1∑~+等雙原子分子電子態(tài)的內(nèi)部量子結(jié)構(gòu)信息,獲得了各電子態(tài)的振動(dòng)光譜常數(shù)、完全振動(dòng)能譜、勢(shì)能展開(kāi)系數(shù)_na和振動(dòng)力學(xué)常數(shù)f_n等一系列物理參量;同時(shí)該文提出了一些新的數(shù)理判據(jù),通過(guò)對(duì)這些體系在收斂極限不確定度約束條件下全局解的誤差范圍分析,獲得了這些體系量子態(tài)的精確振動(dòng)結(jié)果。研究結(jié)果表明VAM和VAECM數(shù)值計(jì)算方法在處理這些體系高激發(fā)態(tài)尤其是離解區(qū)的正確物理行為時(shí)同樣具有非常好的收斂性和適用性。這種通過(guò)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)與物理思想相交叉融合而建立的數(shù)理方法不但解決了人們從實(shí)驗(yàn)上難于獲得的高激發(fā)量子振動(dòng)結(jié)構(gòu),同時(shí)也為其他相關(guān)前沿研究領(lǐng)域提供了寶貴的參考數(shù)據(jù)。
【圖文】：

變分代數(shù)能量自洽法在雙核分子電子態(tài)量子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究圖3.1展示了2Cs 分子1B 電子態(tài)基于 1& 80, 60, 40, 20,0,20,40,60,80eD cm ，通VAM計(jì)算獲得的9條完全振動(dòng)能譜和實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)[81]（ 0 20）的最大絕對(duì)誤差值，中實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)為參考文獻(xiàn)[83]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)圖3.1可以看出，9條完全振動(dòng)能譜與驗(yàn)上有限的振動(dòng)能級(jí)數(shù)據(jù)在 0 20區(qū)域內(nèi)的差別非常小，它們差值的最大值不超0.2cm-1。這表明離解能的改變對(duì)低激發(fā)態(tài)振動(dòng)能級(jí)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)影響是非常小的，也進(jìn)步驗(yàn)證了VAM方法的可靠性。

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 3.2 給出了2Cs 分子1B 電子態(tài)基于 1& 80, 60, 40, 20,20,40,60,80eD cm 獲得的 8 條完全振動(dòng)能譜與 & 0eD 對(duì)應(yīng)的完全振動(dòng)能譜的差值。從圖 3.2 可以看出，在 0 30范圍內(nèi)，8 條完全振動(dòng)能譜與& 0eD 對(duì)應(yīng)的完全振動(dòng)能譜差值都幾乎為零；而在 30 100范圍內(nèi)，8 條完全振動(dòng)能譜與& 0eD 對(duì)應(yīng)的完全振動(dòng)能譜的差值變化卻很顯著。上述現(xiàn)象表明，在 0 30區(qū)域，離解能的改變對(duì)12Cs B 電子態(tài)振動(dòng)能級(jí)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)影響不大，而在 30 100區(qū)域，離解能的改變卻對(duì)振動(dòng)能級(jí)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)造成了強(qiáng)烈的干擾，誤差分布在1 1[ 90 cm ,50 cm] 。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：O561

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊艷;姬中華;元晉鵬;汪麗蓉;趙延霆;馬杰;肖連團(tuán);賈鎖堂;;超冷銣銫極性分子振轉(zhuǎn)光譜的實(shí)驗(yàn)研究[J];物理學(xué)報(bào);2012年21期

2 張q，

本文編號(hào)：2676704