氦原子与一氧化碳分子各向异性势的计算研究

本文用高精度的量子力学ab initio方法计算了氦原子与一氧化碳分子相互作用各向异性势能面，通过三重激发校正耦合簇、二次组态相互作用等方法和不同基组的计算结果比较，并采用BSSE方法消除了基组重叠误差，得到了氦原子与一氧化碳分子体系相互作用各向异性势，然后采用精确度较高的密耦（Close-Coupling）近似方法，研究了氦原子与一氧化碳分子碰撞的散射截面，通过计算得出了该体系碰撞激发微分截面和分波截面，计算得到的微分截面数据与实验值符合较好，说明本文得到的势能面是准确的.     

撞击诱导硝基甲烷分子第一步分解反应的动力学计算

本文基于分子温度与压强的关系,计算在不同压强下基态和最低三态硝基甲烷的分子温度,对应计算其沿着CN键裂解反应的热化学和动力学参数.发现基态的硝基甲烷沿着CN键的分解反应是吸热反应,不具自发性,反应转换温度为1550.2 K,平衡常数在80-1202 K温度范围内很低.最低三态的硝基甲烷沿着CN键的裂解是放热反应,反应的Gibbs自由能在80-2558.5 K范围内为负,有好的自发性,且反应较为彻底.298.15-2558.5 K温度范围内反应活化能随着温度的升高而改变,使反应速率随着温度的升高而急剧增大.对应硝基甲烷爆压15 GPa,其分子温度为4617.6 K,该温度下三态分子分解反应的反应速率为1.088×10~8cm~3·mol~(-1)·s~(-1).推算硝基甲烷沿着CN键分解反应混合物的终态温度,当混合物为硝基、甲基和基态的硝基甲烷分子时,反应的终温为1611.37 K,等效能为1676.47 cm~(-1).当混合物为硝基、甲基、基态和最低三态的硝基甲烷分子时,反应的终温为1184.79 K,等效能为1232.65 cm~(-1).两种情况下终态等效能都足以维持硝基甲烷分子沿C-N键裂解反应的发生.这个能量也足以导致混合物中的NO_2分解为NO和O,这与实验检测的结论相一致.     

He原子与O2分子相互作用势及碰撞微分截面的研究

本文用量子力学从头算方法深入研究了He原子与O2分子的相互作用势,选定CCSD(T)/6－311＋＋G( 3df, 2pd)方法和基组,同时采用了Boys和Bernardi提出的Full Couterpoise方法消除了计算中的基组重叠误差(BSSE),得出了该体系的各向异性相互作用势的单点能数据,通过拟合得到了较为准确的He-O2体系相互作用势的解析表达式.采用精确度较高的密耦（Close-Coupling）近似方法,计算了He-O2碰撞体系的碰撞激发微分截面,计算得到的微分截面数据与实验值符合较好,并得出了不同碰撞能量时He原子与O2分子的碰撞的微分截面的规律.     

He原子与O2分子相互作用势及碰撞微分截面的研究

本文用量子力学从头算方法深入研究了He原子与O2分子的相互作用势,选定CCSD(T)/6-311++G(3df,2pd)方法和基组,同时采用了Boys和Bernardi提出的Full Couterpoise方法消除了计算中的基组重叠误差(BSSE),得出了该体系的各向异性相互作用势的单点能数据,通过拟合得到了较为准确的He-O2体系相互作用势的解析表达式.采用精确度较高的密耦(Close-Coupling)近似方法,计算了He-O2碰撞体系的碰撞激发微分截面,计算得到的微分截面数据与实验值符合较好,并得出了不同碰撞能量时He原子与O2分子的碰撞的微分截面的规律.     

20～6000 K温度范围内二氧化碳配分函数的计算

在20～6000 K温度范围内,通过乘积近似计算了二氧化碳及其同位素的总的配分函数.其中振动配分函数用谐振子近似,转动配分函数考虑了离心扭曲修正.20～6000 K温度范围被划分为五个小区间.在每一个小区间,计算的总的配分函数被拟合到一个温度T的四阶或五阶多项式,从而获得五个或六个拟合系数.通过这些拟合系数可以快速准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度下的总配分函数.     

氦原子与非对称替代氢分子碰撞(E=0.3eV)角分布计算

用密耦方法计算了非对称同位素替代分子与氦原子碰撞(He-HD,HT,DT)转动激发,当入射能量E=0.3 eV时,得到了上述碰撞体系的微分散射截面或角分布.基于上述理论计算,讨论了原子与双原子分子碰撞的同位素效应.     

氧化亚氮3000—0200和1001—0110跃迁带在高温下的线强度

采用乘积近似法计算了氧化亚氮分子的总配分函数，其中转动配分函数考虑了离心扭曲修正，振动配分函数采用谐振子近似. 利用计算所得的配分函数和实验振动跃迁矩平方及Herman-Wallis因子系数，计算了氧化亚氮3000—0200和1001—0110跃迁带在常温和高温下的线强度. 结果显示，当温度高达3000K时，计算所得线强度与实验值及HITRAN数据库提供的结果仍符合较好. 这表明高温下的分子配分函数和线强度的计算是可靠的. 还进一步计算了氧化亚氮3000—0200和1001—0110跃迁带在更高温度(40 关键词： 氧化亚氮 配分函数 线强度 高温     

渐进非对称陀螺分子16O3及同位素16O18O16O的配分函数研究

采用乘积近似法计算了臭氧分子16O3及其同位素16O18O16O在20-6000 K温度范围内的总配分函数。其中转动配分函数用Watson的刚性转子模型,振动配分函数用谐振子模型．总的温度范围被划分为五个温度段。计算的配分函数在这五个温度段分别被拟合到一个温度T的五阶多项式,从而在每个温度段均得到六个拟合系数。由这些拟合系数就可以快速、准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度的总配分函数。研究结果为目标特性识别、气动物理的高超声速技术等领域的研究提供了重要的参考信息。     

对称陀螺分子NH3的高温谱线强度研究

在直接计算分子配分函数的基础上,将无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,计算了对称陀螺分子NH₃ 0300 a—0000 s跃迁在高温下的线强度.在296K,计算的分子总配分函数与HITRAN数据库的结果符合很好,只有0.19%的百分误差.计算的跃迁线强度在2000 K和3000K的高温与HITRAN数据库的结果也符合相当好,最大百分误差分别为-0.65%和-1.77%.这就表明分子配分函数和线强度的高温计算是可靠的.在此基础上,计算被扩展到更高温度,报道了对称陀螺分子NH_{3< 关键词： 高温光谱 对称陀螺分子 配分函数 氨}     

对称陀螺分子NH3的高温谱线强度研究

在直接计算分子配分函数的基础上,将无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,计算了对称陀螺分子NH3,0300a-0000 s跃迁在高温下的线强度.在296 K,计算的分子总配分函数与HITRAN数据库的结果符合很好,只有O.19%的百分误差.计算的跃迁线强度在2000 K和3000 K的高温与HITRAN数据库的结果也符合相当好,最大百分误差分别为-0.65%和-1.77%.这就表明分子配分函数和线强度的高温计算是可靠的.在此基础上,计算被扩展到更高温度,报道了对称陀螺分子NH30300 a-0000 s跃迁在极端高温4000和5000 K的模拟光谱.计算结果对大气分子高温光谱的实验测量和理论研究均有一定的参考价值.