用群论方法确定H2O的振动模式

本文对《原子物理学》［１］一书中的Ｈ２Ｏ分子简 正振动图作些补充讨论．介绍如何用群论方法确定水 分子的简正模式位移图，从而对书中插图作一点细微 的修正．     

用群论方法确定H2O的振动模式

用群论方法给出Ｈ２Ｏ分子的三种简正振动模式的数学表达式，并对有关计算作进一步分析讨论放补充修正。     

磷酸根离子振动模式和拉曼光谱的群论方法研究

根据磷酸根离子的对称结构、特征标表和不可约表示,首先对磷酸根离子的振动模式进行了分析.然后,根据拉曼光谱的选择定则,对磷酸根离子的拉曼活性进行了讨论.接着,通过磷酸根离子的G矩阵和F矩阵,求解其简正振动的久期方程,得到了磷酸根离子的拉曼光谱频移.最后,利用基于密度泛函理论的Demol程序包对磷酸根离子进行了模拟计算,并将获得的磷酸根离子拉曼光谱频移与前面分析得到的结果进行了比较,吻合得较好.     

COS分子红外谱的群论计算

利用Ｕ（５）模型给出了ＣＯＳ分子的振转能级,并且用标准的群论方法计算了ＣＯＳ分子的红外吸收谱线的强度。结果与实验较好的符合。     

对称性和群论方法

2011年是群论的创始人埃瓦里斯特?伽罗瓦(Evariste Galois,1811～1832)诞辰200周年.伽罗瓦是一位天才的数学家,但刚过20岁就不幸死于一场愚蠢的决斗.伽罗瓦在决斗的前一夜,还在匆匆完成他的伟大数学创造.他创建了群论,并用群论证明了代数方程能用根式求解的条件,证明了一般的五次和五次以上代数方程不能通过有限次加、减、乘、除和开方来精确求解.     

莱氏星星振动模式的研究

基于微扰理论建立加热平面上液滴自激振动的基本模型,研究了莱氏星星的产生条件,以及相关参量如液滴半径、液滴振动频率等因素对莱氏星星振动模式的影响,并对液体周期性振荡模式进行了有限元模拟.通过实验测量出液滴振荡模式个数、振荡频率与液滴半径的关系,与理论分析及仿真结果相符.通过研究莱氏液滴振动模式及自激振荡机制,对液滴在高温表面的复杂动力学过程有了更深入的了解,在金属工业及石油工业等领域有着重要的应用.     

基于群论的PAHs分子偏振拉曼去噪

利用群论理论研究16种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)分子振动规律,并对PAHs指纹区特征拉曼峰进行偏振去噪,减少非特征拉曼峰对特征拉曼峰的干扰,增强16种PAHs之间的拉曼辨识度。群论分析发现16种PAHs分别属于C_s,C_2v,C_2h,D_2h点群,四个点群中的A′,A₁,A_g,A_g类对称振动属于全对称振动,其余对称振动为非全对称振动,其中全对称振动均具有拉曼活性。Gaussian 09杂化密度泛函理论计算与群论分析相结合,发现16种PAHs全对称振动分布拉曼位移全区域,涵盖16种PAHs基团振动模式;全对称振动产生的波动性小,具有一定的抗外部环境干扰能力,稳定性相对较高,并且其产生的拉曼峰更强。根据全对称振动具有代表性、稳定性、显著性的特征,本文将16种PAHs的全对称振动作为特征拉曼振动。此外,研究发现,拉曼偏振效应与振动模对称性直接相关,拉曼光谱的偏振效应具有增强PAHs特征拉曼峰、降低PAHs非特征峰强度的作用。16种PAHs通过拉曼光谱的偏振效应选择性调节作用后,PAHs特征拉曼峰信噪比可提高6.52%~182%,说明利用拉曼偏振效应去除非特征拉曼峰的作用显著,可有效降低特征峰的噪声干扰。因此,所建立的基于群论的PAHs分子拉曼偏振去噪方法可以改善其拉曼光谱信号质量,提高PAHs同步拉曼光谱分析效率,为实现16种PAHs同步拉曼光谱检测提供了理论依据。     

晶格振动模式密度研究

晶格振动模式密度(声子态密度)即单位频率间隔内的模式数,是反映声子在波矢空间分布疏密程度的物理量.为了准确地求出晶格热容量随温度的变化关系,必须用较精确的办法计算出晶格振动的模式密度,进而掌握材料的热力学性质.一般教材中对该部分的讲解晦涩难懂,本文从晶格振动的物理意义开始,分析说明并推导一维、二维、三维不同体系的晶格振动模式密度公式,进而求出德拜模型下不同体系晶格热容公式.     

固态六羰基钼的FT-拉曼光谱研究

固态六羰基钼的ＦＴ┐拉曼光谱研究李淑玲（地矿部岩矿技术研究所北京１０００３７）任玲（北京理工大学化学与材料学院北京１０００８１）ＦＴ┐ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａｏｆＳｏｌｉｄＭｏ（ＣＯ）６ＬｉＳｈｕｌｉｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｏｃｋａｎｄＭｉｎｅ...     

分子多振动模式的振动退相时间同时测量方法

利用作者自制的超连续谱激发时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-stokes Ranman scat-tering,CARS)谱仪同时测得反映分子组成的各种振动谱以及这些振动模式各自的退相时间.实验对苯甲腈样品分子振动谱中5个典型分子振动模式的振动弛豫过程进行了测量,一次获得了这种分子各振动模式对...     

高能核碰撞中的群论方法

鉴于原子核碰撞理论计算的繁冗,提出一种用群论进行项分类的方法,它能分辨出散射振幅中贡献相同的积分项,简化计算,使便于编制计算程序,也节省了机时.具体计算了入射动量为5.07GeV/c的氦原子核在氦原子核上的弹性散射,结果是满意的.     

振动模式的可视化

给出了圆形和特殊三角形平板振动模式的解析表示.由数学软件得到振动模式的图形表示,发现它们与实验图像吻合.     

麻黄素拉曼散射振动模式的研究

利用显微拉曼对违禁药品麻黄素以及伪麻黄素———左旋咪唑致幻药物做了拉曼测试 ,在激发光 5 1 4 5nm和室温环境下 ,得到了麻黄素和左旋咪唑分子的拉曼散射谱。麻黄素属单取代苯类 ,具有Cy2ν对称性 ,我们对它的拉曼振动模式做了识别。并将麻黄素的拉曼谱和甲基安非他明做了对比分析 ,麻黄素和甲基安非他明同属单取代苯 ,其分子结构十分相似 ,由于取代基的成分不一样 ,因而拉曼谱中一些峰的相对强度和位置发生了变化     

可激发气体分子声弛豫过程振动模式能量转移速率计算

研究可激发气体中振动模式能量转移速率和声弛豫过程形成的关系,将单一气体Tanczos弛豫方程理论[J.Chem.Phys.25,439(1956)]扩展应用于混合气体中振动模式的振动-振动(V-V)和振动-平动(V-T)能量转移速率的计算。在室温下CO₂,CH₄,CL₂,N₂和O₂组成的多种混合气体中,振动模式能量转移速率的计算结果表明:对于多个振动模式所形成的声复合弛豫过程,各振动模式的声激发能可由V-V能量转移相互耦合后传递给具有最快V-T转移速率的最低振动频率振动模式,再通过该振动模式的V-T转移退激发形成主弛豫过程。这种选择最快转移路径的声激发量弛豫方式,造成了大多数可激发气体中声弛豫吸收谱的实测数据只存在一个吸收峰的现象。从而提供了一个可通过计算微观振动能量转移速率分析混合气体声弛豫过程形成机理的理论模型。     

氨基酸官能团的太赫兹振动模式研究

对比于氨基酸的红外分析法,太赫兹波的电子能量更低,可实现无损检测。氨基酸分子内原子振动、分子间氢键的作用、以及晶体中晶格的低频振动均处于太赫兹波段,使其在太赫兹波段具有吸收峰,且不同的氨基酸分子太赫兹吸收峰不同,故可用氨基酸在太赫兹波段的这种“指纹特性”实现氨基酸类物质的定性分析。量子化学分析方法可以应用量子力学的基本原理和方法,研究稳定和不稳定分子的结构、性能及其之间的关系,还可以针对分子与分子间的相互作用、相互碰撞及相互反应等问题进行研究。通过量子化学计算方法计算氨基酸分子的太赫兹吸收谱,可以为氨基酸分子的太赫兹吸收峰匹配分子振动模式,对氨基酸定性分析有一定参考性与指向性,并为实验获取的样品太赫兹时域光谱提供理论支撑,在实验获得太赫兹吸收谱的基础上进行量子化学计算,还能为实验结果进行验证。首先利用太赫兹时域光谱技术获取了谷氨酰胺、苏氨酸、组氨酸的太赫兹吸收谱,分别构建这三种氨基酸样品在实物中以两性离子形式存在的单分子构型,利用量子化学计算方法在完成结构优化后进行太赫兹吸收谱模拟计算。计算结果表明三种氨基酸单分子的太赫兹吸收谱计算结果与实验获取的太赫兹吸收谱差异较大,但在高频段吸收峰峰位基本吻合。通过GaussView分别查看了这三种氨基酸分子在太赫兹段内的吸收峰对应频率处的振转情况,发现在高频段内三种氨基酸分子官能团均只发生转动而未见振动,并且转动模式基本一致。通过对氨基酸官能团的太赫兹吸收谱进行量子化学计算,将官能团在高频段内吸收峰对应频率处的振转模式与三种氨基酸分子在该段内吸收峰对应频率处的振转模式做了对比。研究表明,在氨基酸单分子构型下由量子化学方法计算所得的太赫兹吸收谱中,高频段内计算得出的模拟吸收峰与实验获取的太赫兹吸收峰基本吻合;振转模式分析发现,谷氨酰胺、苏氨酸、组氨酸在太赫兹高频段内的氨基酸官能团振转模式相同,三种氨基酸分子在高频段内的吸收峰主要来源于氨基酸官能团。因此,结合量子化学计算与太赫兹吸收谱可以实现氨基酸类物质的定性分析。     

用群论方法推求同科电子原子态

本文介绍推求同科电子原子态的又一种方法──群论方法，使得问题的计算较为简便，物理意义更加明确．     

科赫雪花上的振动模式

数值计算得到了科赫雪花上的本征振动模式图形.讨论了本征振动频率分布规律和振动图形的对称性.     

"冰毒"拉曼散射振动模式的研究

利用显微拉曼技术对致幻药物－“冰毒”做了测试分析研究。在激发光５１４．５ｎｍ和室温环境下,得到了“冰毒”分子的拉曼散射谱。根据两种分子同属单取代苯类,具有Ｃｙ２ｖ对称性,对安非他明和甲基安非他明分子的拉曼振动模式进行了识别。只出现在甲基安非他明拉曼谱中的２４５９ｃｍ＾－１谱线,是其他毒品分子拉曼谱中都湍有的,我们认为极可能是Ｃ－Ｎ＾＋－Ｃ之间的伸缩振动。     

群论在H2分子受激喇曼散射中的应用

本文利用U(4)群代数描述双原子分子振转谱的对称性质,利用群论计算了H_2分子受激喇曼散射跃迁矩阵元,绘出了受喇曼散射的截面与增益系数,较好地与实验结果符合.