氧分子基态和激发态的势能函数及振动能级研究

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1、合肥工业大学硕士学位论文氧分子基态和激发态的势能函数及振动能级研究姓名：胡青卓申请学位级别：硕士专业：课程与教学论（物理）指导教师：何晓雄20071201氧分子基态和激发态的势能函数及振动能级研究摘要本文研究了ｏ。分子基态ｘ互：和激发态ｂ１￡：的势能函数和振动能级。首先，在原子分子反应静力学基础上，根据分子电子状态构造群论原理确定出了ｏ：分子基态Ｘ３∑；和激发态ｂｌ∑：合理的离解极限。其次，利用ＱｃＩＳＤ（Ｔ）、ＣＩＳＤ、ＣＩＤ和ＨＦ方法在６—３１１＋Ｇ．基组下对０２分子激发态ｂ１∑：的平衡结构和谐振频率进行了优化计算，对比所有计算结果，得出ＯＣ

2、ＩＳＤ（Ｔ）为最优方法；利用ＱＣＩＳＤ（Ｔ）／６－３１１《方法对此态进行单点能扫描计算，用非线性最小二乘法拟合出了ＰＧ函数，得到了０。分子激发态ｂ１∑．４－ＨＹ珂肫Ｂ函数，分别将单点能扫描势能曲线与ＰＧ函数曲线和实验势能曲线进行对比，发现曲线符合得较好：之后，利用光谱常数值计算出了０：分子激发态ｂ１∑：的部分振动能级，此振动能级与用实验法得到的光谱常数计算的振动能级符合得较好。最后，用ＱＣＩＳＤ（Ｔ）方法，分别在６－３１１＋＋Ｇ＂、铲３１１＋Ｇ’和６－３ＵＧ‘基组下，对０２分子基态ｘ３∑：的平衡结构和谐振频率进行了优化计算后；用ＯＣＩＳＤ（Ｔ）／６

3、—３１１＋＋Ｇ”方法对０２分子基态进行了单点能扫描计算，用最小二乘法拟和Ｍｕｒｒｅｌ卜Ｓｏｒｂｉｅ函数得出了此态的势能函数，进而计算出了基态的光谱常数，之后，分别将单点能扫描势能曲线与Ｍｕｒｒｅｌｌ—Ｓｏｒｂｉｅ函数曲线和实验势能曲线对比，发现符合得较好；然后，利用此光谱常数值计算出了砚分子基态Ｘ３∑：的部分振动能级，此振动能级与用实验法得到的光谱常数计算的振动能级符合得较好。关键词：势能函数、０：分子、基态、激发态、ＰＧ函数、Ｍｕｒｒｅｌｌ—Ｓｏｒｂｉｅ函数、光谱数据ＰｏｔｅｎｔｉａｌＥｎｅｒｇｙＦｕｎｃｔｉｏｎａｎｄＶｉｂｒａｔｉｏｎａｌＥｎｅ

4、ｒｇｙＬｅｖｅｌｓｆｏｒＴｈｅＧｒｏｕｎｄＳｔａｔｅＸ３∑ｉａｎｄＴｈｅＥｘｃｉｔｅｄＳｔａｔｅｂ１Ｅ：ｏｆ０２ＭｏｌｅｃｕｌｅＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｈａｖｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｅｎｅｒｇｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｆｏｒｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｔａｔｅｘ３∑；ａｎｄｔｈｅｅｘｃｉｔｅｄｓｔａｔｅｂ１Ｅ：ｏｆ０２ｍｏｌｅｃｕｌｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，Ｗｅｈａｖｅｄｅｒｉｖｅｄｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｉｓ

5、ｓｏｃｉａｔｉｏｎｌｉｍｉｔｓｆｏｒｔｈｅ０２ｍｏｌｅｃｕｌａｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＡｔｏｍｉｃａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＲｅａｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｇｒｏｕｐｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｅｒｉｖａｔｉ０１１ｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔａｔｅｓ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，Ｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓａｎｄｈａｒｍｏｎｉｃｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｏｆｔｈｅｅｘｃｉｔｅｄｓｔａｔｅｂ１∑：ｏｆ０２ｍｏｌｅｃｕｌｅｈａｖｅｂｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅ

6、ｍｅｔｈｏｄｓｏｆＱＣＩＳＤ（Ｔ）、ＣＩＳＤ、ＣＩＤａｎｄＩ－ＩＦｂａｓｅｄｏｎｓｅｔ６－３１１＋Ｇ’，Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅａｂｏｖｅ—ｍｅｎｔｉｏｎｅｄｆｏｕｒｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｉｓｇａｉｎｅｄｔｈａｔｔｈｅＱＣＩＳＤ（Ｔ）ｉｓｔｈｅｍｏｓｔｓｕｉｔａｂｌｅｍｅｔｈｏｄ；ＴｈｅｗｈｏｌｅｐｏｔｅｎｔｉａｌＣＨＩＶｅｆｏｒｔｈｅｓｔａｔｅｉｓｆｕｒｔｈｅｒｓｃａｎｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇＱＣＩＳＤ（Ｔ）／６—３１１＋Ｇ’ｍｅｔｈｏｄ，ＰＧｆｕｎｅｔｉｏｎｉｓｆｉｔｔｅｄｂｙｌｅａｓｔ－ｓｑｕａｒｅｓ

7、，ｔｈｅｎｇａｉｎｅｄｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆ０２ｍｏｌｅｃｕｌｅ；Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｓｃａｎｎｅｄｃｕｒｖｅ，ｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｕｒｖｅ，ｗｈｉｅｈａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅ蝇ＴｈｅｎＷｅｇｅｔｔｈｅｐａｒｔｓｏｆｔｈｅｖｉｂｒａｔｅｄｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｅｘｃｉｔｅｄｓｔａｔｅｂ１∑ｇ＋ｏｆ０２ｍｏｌｅｃｕｌｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＳｐｅｃｔｒｕｍＤａｔａ，ｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｖｉｂｒａｔｅｄｅｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｗｉｍｔｈｅｅｘ

8、ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｅｖｅｌ，ｗｈｉｃｈａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔ．Ｌａｓｔｌｙ，Ｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ