• Язык
   

 

Межмолекулярные взаимодействия : физическая картина, методы расчета и модельные потенциалы

Дисциплина: Химия

Жанр: Научная литература

ISBN: 978-5-00101-503-1

М.: Лаборатория знаний, 2017

Объем (стр):397

Дополнительная информация:3-е изд. (эл.)

 

Постраничный просмотр для данной книги Вам недоступен.

Аннотация

Книга, написанная нашим соотечественником, профессором Автономного национального университета Мехико, содержит описание взаимодействий между молекулами на больших, средних и малых расстояниях, а также в многоэлектронных системах. Некоторые теоретические построения опубликованы впервые. Дан сравнительный анализ модельных

потенциалов, используемых в современных квантово-химических расчетах и при компьютерном моделировании в физике, химии и молекулярной биологии. Рассмотрены многочастичные системы, для которых характерна неаддитивность силовых эффектов. В приложении приведены сведения из теории групп, векторного и тензорного исчисления и обзор методов неэмпирического исследования многоэлектронных систем.

Для химиков, молекулярных физиков и молекулярных биологов — научных сотрудников, преподавателей и студентов.

 

Содержание

Предисловие редактора перевода 5
Предисловие автора к русскому изданию 7
Предисловие к английскому изданию 9
Глава 1. Вводная глава 11
1.1. Предмет межмолекулярных взаимодействий и его особенности 11
1.2. Краткий исторический обзор 14
1.3. Концепция межатомных потенциалов и адиабатическое приближение 22
1.4. Общая классификация межмолекулярных взаимодействий 28
Литература 33
Глава 2. Типы межмолекулярных взаимодействий: качественная картина 36
2.1. Прямые электростатические взаимодействия 36
2.1.1. Общие выражения 36
2.1.2. Мультипольные моменты 38
2.1.3. Мультиполь-мультипольное взаимодействие 46
2.2. Резонансное взаимодействие 51
2.3. Поляризационное взаимодействие 53
2.3.1. Индукционное взаимодействие 54
2.3.2. Дисперсионные взаимодействия 56
2.4. Обменное взаимодействие 62
2.5. Эффекты запаздывания в дальнодействующих взаимодействиях 70
2.6. Релятивистские (магнитные) взаимодействия 76
2.7. Взаимодействие между макроскопическими телами 83
Литература 89
Глава 3. Расчет межмолекулярных взаимодействий 94
3.1. Большие расстояния 94
3.1.1. Вывод общего выражения для мультипольного разложения оператора кулоновского взаимодействия 94
3.1.2. Энергия взаимодействия двух атомов в S-состояниях 100
3.1.3. Дисперсионные и индукционные взаимодействия молекулярных систем 104
3.1.4. Сходимость мультипольного разложения 108
3.1.5. Устранение расходимости мультипольного разложения 116
3.2. Промежуточные и малые расстояния 122
3.2.1. Теория.возмущений с учетом электронного обмена 122
3.2.2. Вариационные методы 134
Литература 151
Глава 4. Неаддитивность межмолекулярных взаимодействий 160
4.1. Физическая природа неаддитивности и определение многочастичных сил 160
4.2. Проявления неаддитивных эффектов 165
4.3. Теория возмущений и многочастичное разложение 170
4.3.1. Общие формулы 170
4.3.2. Доказательство аддитивности дисперсионной энергии во втором порядке ТВ 174
4.3.3. Дисперсионная энергия в высших порядках 175
4.4. Многочастичные эффекты в атомных кластерах 179
4.4.1. Кластеры инертных газов 179
4.4.2. Кластеры металлов 179
4.4.3. Природа связывания в кластерах щелочноземельных металлов 184
4.5. Схема атом-атомных потенциалов и неаддитивность 195
Литература 201
Глава 5. Модельные потенциалы 205
5.1. Полуэмпирические модельные потенциалы 205
5.1.1. Потенциал жестких сфер 205
5.1.2. Потенциал Леннард-Джонса 206
5.1.3. Модификации потенциала Леннард-Джонса 208
5.1.4. Потенциал Бакингема 210
5.1.5. Модификации потенциала Бакингема 211
5.1.6. Потенциалы, описывающие спектроскопические свойства двухатомных молекул 213
5.1.7. Анизотропные потенциалы 220
5.1.8. Экранированный кулоновский потенциал 226
5.1.9. Потенциал Борна–Майера 228
5.1.10. Многопараметрический потенциал Бойса–Шавитта 229
5.1.11. Комбинированные (кусочногладкие) потенциалы 230
5.1.12. Модельные потенциалы при изучении металлов и полупроводников 232
5.1.13. Модельные потенциалы, параметризованные по результатам неэмпирических расчетов потенциальных поверхностей 239
5.2. Определение параметров модельных потенциалов 244
5.3. Реконструкция потенциалов на основе экспериментальных данных 249
5.3.1. Метод Ридберга–Клейна–Риса 250
5.3.2. Обратная задача рассеяния 252
5.3.3. Построение потенциалов из термофизических данных 259
5.4. Методы глобальной оптимизации 260
5.4.1. Постановка задачи 260
5.4.2. Симулированный отжиг 262
5.4.3. Методы деформации гиперповерхности 264
5.4.4. Генетический алгоритм 269
Литература 274
Приложение 1. Фундаментальные постоянные и таблица перевода единиц 282
Приложение 2. Необходимые математические сведения 284
П2.1. Векторное и тензорное исчисления 284
П2.1.1. Определение вектора; сложение векторов 284
П2.1.2. Скалярное и векторное произведения. Смешанное произведение 285
П2.1.3. Определители 289
П2.1.4. Векторный анализ. Градиент, дивергенция и ротор 290
П2.1.5. Векторные пространства и матрицы 293
П2.1.6. Тензоры 297
П2.2. Теория групп 300
П2.2.1. Свойства групповых операций 300
П2.2.2. Представления групп 306
П2.2.3. Группа перестановок 319
П2.2.4. Группы линейных преобразований. Группа трехмерных вращений 325
П2.2.5. Точечные группы 331
П2.2.6. Неприводимые тензорные операторы. Сферические тензоры 340
Литература 345
Приложение 3. Квантово-механические расчеты многоэлектронных систем 347
П3.1. Адиабатическое приближение 347
П3.2. Вариационные методы 351
П3.2.1. Метод самосогласованного поля 351
П3.2.2. Методы учета электронной корреляции 358
П3.3. Теория возмущений 371
П3.3.1. Теория возмущений Рэлея–Шрёдингера 372
П3.3.2. Теория возмущений Мёллера–Плессе 374
П3.3.3. Операторный формализм и теория возмущений Бриллюэна–Вигнера 377
П3.3.4. Вариационная теория возмущений 380
П3.3.5. Асимптотические разложения: аппроксиманты Паде 383
Литература 387

Рекомендации материалов по теме: нет