NO分子宏观气体热力学性质的理论研究

采用量子统计系综理论,研究了基态NO分子宏观气体摩尔熵、摩尔内能、摩尔热容等热力学性质.首先应用课题组前期建立的变分代数法(variational algebraic method, VAM)计算获得了基态NO分子的完全振动能级,得到的VAM振动能级作为振动部分,结合欧拉-麦克劳林渐进展开公式的转动贡献,应用于经典的热力学与统计物理公式中,从而计算得到了1000-5000 K温度范围内NO宏观气体的摩尔内能、摩尔熵和摩尔热容.将不同方法计算得到的摩尔热容结果分别与实验值进行比较,结果表明基于VAM完全振动能级获得的结果优于其他方法获得的理论结果.振动部分采用谐振子模型对无限能级求和计算热力学性质的方法有一定的局限性,应当使用有限的完全振动能级进行统计求和.     

R-branch high-lying transition emission spectra of SbNa molecule

The calculation results of the R-branch transition emission spectra of(0–0) band of the A21 → X21 transition system of Sb Na molecule are presented in this paper. These R-branch high-lying transitional emission spectral lines are predicted by using the difference converging method(DCM). Our results show excellent agreement between DCM spectral lines and the experimental values, and the deviations are controlled within 0.0224 cm-1. What is more, based on the principle of over-determined linear equations, the prediction error is quantified in this work, which provides reliable theoretical support for our predicted DCM calculations. This work provides a lot of useful information for understanding the microstructure of Sb Na molecule.     

CO电子基态P线系跃迁谱线的理论研究

基于微分的思想,结合经典的双原子分子跃迁谱线表达式,提出了预言双原子分子P线系高激发振-转跃迁谱线的新解析物理公式.对于某分子电子体系的某一P支跃迁带,利用实验上获得的一组(15条)精确的跃迁谱线和该跃迁带对应的上下振动态的转动常数(B_υ',B_υ″)的精确数据,该公式不仅可以精确地重复已知的实验跃迁谱线,而且还能预测出实验上难以获得的更高激发态的跃迁谱线数据.利用该公式,研究了CO分子电子基态的(2,0)振-转跃迁带的< 关键词： 双原子分子 发射光谱 P线系')" href="#">P线系 CO     

卤素双原子分子部分电子态的完全振动能谱和离解能

用代数方法(AM)可以获得双原子分子包含最高振动能级在内的所有高阶振动能级的完全振动能谱; 基于Leroy和Bernstein的能级表达式, 研究了卤族元素双原子分子Cl2-A’3∏(2u)、Br2-X1∑+g和I2-0+u电子态的完全振动能谱和离解能, 得到的理论结果与实验符合得很好.     

差分收敛法对双原子分子高J值转动谱线的预言

为了更精确地预言转动量子数J ≥ 100时双原子分子R支和Q支的振转跃迁谱线, 本文在考虑了转动能级展开式中高阶小项H_v的前提下重新推导出能更好地预言R支和Q支跃迁谱线的物理解析公式. 另一方面, 通过对差分收敛法计算过程的细致分析, 从物理误差的角度提出了一个在没有实验数据作为参照时仍然能有效收敛的重要物理判据. 应用这些新公式和新判据对TiF和CO分子R支振转跃迁谱线和TiF分子Q支振转跃迁谱线进行了研究. 结果表明: 包含高阶小项H_v的新公式的预言结果精度比原有不含H_v的公式的结果提高了一个数量级; 新判据的使用能更有效地减小预言谱线的可能误差, 提高预言结果精度. 最后通过与最小二乘法计算结果的对比, 进一步说明新公式和新判据在预言R支和Q支振转跃迁谱线数据方面的有效性和准确性.     

Reanalysis of the photoassociation spectrum of 133Cs2 （6P3/2） lg state

Reanalysis of the photoassociation spectrum of the weakly binding （6S1/2 ＋ 6P3/2） lg 133Cs2 levels, reported in the previous study [J. Mol. Spectro. 255 （2009） 106], is performed by using a Lu-Fano graph coupled to the improved LeRoy- Bernstein formula including two additional modified terms. A more accurate coefficient （c3） is obtained for the leading long-range potential （-c3/R3） of a diatomic molecule.     

用节点变分的代数方法研究双原子体系的完全振动能谱和离解能

对于使用实验数据作为原数据进行的数值计算, 由于实验误差的普遍存在, 在数值计算过程中可能存在对实验误差的放大效应, 使得微小的实验误差对数值计算的结果产生明显影响. 因此本文通过在AM (algebraic method) 方法中加入用以抵消实验误差的微小变分项δE, 从而将AM改进为节点变分的代数方法VAM (variational algebraic method). 该方法具有更广泛的适用范围, 尤其对处理那些实验数据较少、 误差较大、 已知的实验振动能级远离体系离解能的双原子体系效果明显. 本文利用VAM方法研究了AM方法难以处理的5¹Π_u⁷Li₂, (6d)¹Δ_g Na₂, (7d)¹Δ_gNa₂ 和5¹∑⁺ NaK 等不同碱金属双原子分子的完全振动能谱与离解能, 不但得到了与实验数据精确相符的理论结果, 还正确地预言了许多由于实验条件与技术原因而未能测得的物理数据. 充分表明了VAM 方法的可行性与正确性. 此处对数值误差的分析和物理思考对其他精确的数值计算 或数值模拟研究也有积极的参考意义.     

VO分子2^Δ3/2-1^2Δ3/2电子跃迁P线系发射谱线的研究

本文利用孙卫国课题组建立的能精确计算（预言）某双原子分子电子态P线系发射谱线的物理新公式, 首次研究了VO分子从电子态^2Δ3/2跃迁到电子态1^2Δ3/2的（0, 0）跃迁带中的P线系发射谱线. 获得的研究结果不仅重复了实验上已知的低转动态谱线数据,而且还正确预言了该跃迁带在 实验上难以精确测量的转动量子数J=80.5以内的高振转激发态的P线系发射光谱. 为研究VO分子内部结构提供了重要的物理信息.     

结合机器学习算法提高从头算方法对HF/HBr/H35Cl/Na35Cl振动能谱的预测性能

高精度振动能谱蕴含着分子体系的大量量子特征,是人们认识和操控分子的重要基础数据.目前,从头算方法在计算分子的振动能谱方面取得了大量成果,但是仍然面临着精度和计算量上的挑战.本文提出了一种综合从头算方法与机器学习算法进行能谱预测的新方法,在提高振动能级精度的同时大幅降低了计算量.针对HF、HBr、H³⁵Cl和Na³⁵Cl等卤素分子的研究结果表明,相较于单独的CCSD(T)/cc-pV5Z计算方法,新方法将误差减少了50%以上,同时将计算量降低了一个数量级.     

用代数-能量自洽法研究双原子分子解析势能函数

基于计算双原子分子完全振动能谱及离解能的代数方法 (algebraic method,AM)和研究双原子分子解析势能函数的能量自洽法(energy consistent method,ECM),建立了计算双核分子体系精确解析势能函数的代数-能量自洽法(AM-ECM).应用AM-ECM方法研究了7Li+2-23Σg,KH-X1Σ+,NaLi-X1Σ+和NaLi-A1Σ+电子态的解析势能表达形式,并与其他方法的研究结果进行了比较,获得了能正确描述这些电子态在渐近区和离解区的精确解析表达结果.