下载文档原格式
两个等价电子组态光谱项推求新方法
新方法一：分子动力学模拟法。
分子动力学模拟法是由粒子动力学方
法和分子力场理论结合而成的一种方法，它可以用于研究物质的动力
学性质、形状及力学性质的变化的问题，其中可以包括结构形状及其
电子组态。
利用这种方法，用户可以通过控制原子或分子的位置来模
拟出物质的解析电子组态。
在模拟过程中，用户可以控制物质构型和
电子组态的变化，从而获得对物质的深层次理解，并根据实际形状操
纵其光谱特性，这会为研究者提供很多有用的信息。
新方法二：超密度Functional方法。
超密度Functional方法是一种
用于探究超密度环境中分子结构和电子态结构的理论和计算方法，该
方法可以使用电子轨道来计算出物质的原子、分子以及电子组态结构，其中可以考虑光谱特性的变化。
与传统的计算方法不同，超密度Functional方法的优势在于它可以以多体作用的方式计算出物质的电
子结构。
这可以准确地预测出高复杂环境中分子及其电子组态光谱特
性的变化，这可以作为电子组态光谱项推求新方法的有力依据。
[标签:标题]编号1007—8304(2001)oi一0061-050引言原子光谱项是认识原子能级的重要手段,又是研究原子结构和原子光谱的基础,对于学习和研究分子光谱也有一定的帮助.因此,在原子物理学,结构化学,量子化学和配位化学中,总要讨论一下原子光谱项问题.电子的组态分为等价电子组态和非等价电子组态.对于非等价电子组态按一般教科书坤介绍的角动量加法规则很易求出光谱项;而对等价电子组态,由于受保里原理的限制,必须从对应的非等价电子谱项中除去违反保里原理和不可区分态的项,这是一项相当麻烦的工作.目前.国内外已有的解决等价电子组态光谱项的方法如”电子排布法”,”行列式波函效法”“和”逐级消去法”,若求较复杂组态的光谱项,显得很繁琐以致在实际中无法使用,而”Slater图解法”[3],”Hyde 法JJ【”,”自旋因式化法和”置换群方法],尽管有些改进,但是都没解决难度大,过程复杂等问题.文献[8]中介绍的”等价组态光谱项速算法”固然简便,容易掌握,但给出的工,的取值规则仅适用于一s～组态,且投说明L,取值的由来,本文将对这一方法进行改进.给出推求等价电子组态光谱项的简易方法,并导出～一,组态L,的取值规则.1L(厶,)的取值规则由自旋因式化方法[…],可导出工()的取值与Ⅳ.(Ⅳ)的关系,具体分为以下步骤.1.1将等价电子组杏因式化戚自麓为和卢的两种自旋组杏任一等价电子组态n的微观状态数可由二项式+)展开后的各项系数中得到.式中m=2(2f+1),展开项中P的指数表示等价电子组态的电子效N,k的指效即为空穴数(m一Ⅳ).例如,当z一1(p轨道)时.m一8,其二项式展开式为:0+)‟一+k+15e‟k+20ek+15e0k‟+6ek0+.则展开项P‟,Pk,e‟k.,e‟k.,,ek前的系效分别为np.～p.组态的微观状态数.现将上述二项式按a型和芦型因式分解为两个二项式的积:(+)(即+).. 例如对于卅组态,m=6,所以(+(ep+kp)一(d+3e-~k.+3+砖)(P;+3P勰P+3即睇+;).对于一组态,m一10.所以(+.)(ep+kp)=(P;+5e妊.+lOe~k:+lOe2.k:+Se,k:+:)(审+5+i0啦;+1;+5j+;).收稿日期;2000—02.28聊城师院(自然科学版)第l4卷对于组态,m一14,所以+.)(即+)一(:+:.+21e~k:+35e~k:+35+21elk+7e:+);+F+21}十35;十35十21;+7印;+;).对于ng组态,m一18,所以(.+.)(即+b)‟一(:+9e~k.+36e:+84e牡:+126e]k~+126e.4k,~+84:+3船:+9e:+础)(-{“-9eF+36e~k;+s4~i+126e~+126e~k$+s4dk~+36e;+ge醉+;)由以上各展开式可以看出,对于f一1的等价电子组态(nO),其衍生的等价自旋组态类型为,eZ.e;对于=2的等价电子组态(),其衍生的等价自旋组态类型为,,,e.,}对于=3的等价电子组态(n,!Ⅳ),其衍生的等价自旋组态类型为,,,,,,;对于/=4的等价电子组态(rig),其衍生的等价自旋组态类型为.,.,,,,‟,,.,;可推知,对于f一5的等价电子组态(nh),其衍生的等价自旋组态类型为一,,.,.,,,,,,,.1.2写出各自旋组盎的值,半徽状态爰半徽状态教,决定各等价自旋组盎所衍生的谱项众所周知,在微状态中,每个轨道可允许分布,自旋态的电子.但在半微状态中,每个轨道只允许分布一种自旋类型的电子.半微状态的值等于占有电子轨道的m值之和,即:ML—m_.例如组态的({或)自旋组态,这三个电子在h轨道中从m值最大由大到小依次排布为5,4,3,ML=5+4+3=12即的ML一值为12,半徽状态只有一个,用三个电子的m值5,4,3来代表嘲.为了方便起见,我们把它视为三位数字543.欲求ML值为l1时的半微状态效,可将543的百位数字减1,得443,然后十位数字减1,得533,这两个半微状态,固有重复数字,消掉I 再将个位数字减1,得542,因无重复数字,保留.所以只剩下542一个半微状态.若出现相同的半微状态时,也要消掉.按以上方法,每位数字减至该轨道类型的m最小值,ML=0为止.以此类推,见表1.根据电子与空穴互补原理,h组态的e,与ell-i产生的半微状态数相同.寰1一组志的各类型自撞组志的ML值,半微壮志,半微状态数置衍生的不完全谱项亲黯一01S1554321431405IM,K,H,32130II522203In5l1021驰伯5i011北舶”55221I3ol3123舶402I13‟2i436s125035”52S1201Z123Oal332i4121041;I4255I35o451S010|202213l230314325{l34041S52j514505第1期刘彗等,等价电子组态光谱项的推求法63 54325‟315I2l5430船2l542:o543143111532:o541o5~2i5432432ci531o532I541I5l晓5‟驰431ci432152:1o531i53酣540I54125●2354314211:)4,31I柏22521153Ol53125323s4o,~5‟l35~215杩S321O42:11柏01~31252Ol52l±53o25u3‟3船532{54l±5‟O35114542S 321142ol421~tl3此4们35~to]52O252~t3鞠12竹O353”…32532自5‟拈5J.o~5¨532ol321241ol‟20±4213杩12‟303~31,L510±52I252帕52145毗a聃0453lS‟35‟曲5‟1l540s31ol32n232n‟l0¨2I2‟203~21”3I3●l0”札S51I25l035zI35204521553船531153oS5‟担54I521ol札n232I23203弛n411e41们4zI34242]¨3的43¨柏0S501e51I351o45z舶5zn520553”嗣I55●”5‟2S21n2札0331J±l2na20l321S4oI241l311o442”…2”420S‟3¨4毗S5oI351舶5nl5l055:~2152l55l”53拈5柚52n±2l033l13310lj01j3晓33214l2054ol3‟1e341¨‟1们42担42I5●3‟3拈50抬soll5l蟑51i5523l52拈535l5432154320543105432I542105‟3lI5432~5321054111I5l3ol54312543234321o53211542ol5,~212543帕543135●l24…3zn532Oi5船121OI5‟曲25忸5‟3n5‟∞5‟3n54札S432014321±551o[5320~‟532:1~1541曲5~21254帅35~2115‟I35杩0l5杩l5t~1ol432o24521~1521Ol531o~‟5l212532o~5321,~5411~541帕542135420454,2155‟3曲s4~I,i543(1~421014~1o2432i~43卸a4321452l02531I25札03船2I3532o45321~540I±541I3541045‟2”5421l542055~3~154315l210I421n2431I2431o~1●l2I34324321~52n25210353o1~531I35310j5 3z舶5~21153205s4ol35‟12l5~1l,i5~1o~542~45‟21S543~45432~321蚰l2n±42:1o~1‟l0I2431I3~31o4●l2抬‟3zI”32o552:oI±5zl1452:1o45∞n5ll±3531I{5310s532~4532155柚拈5‟O”5n25‟Il5‟z”5‟2255蚂32112321o~1420124211342:1o4●l0l3‟31±343114们l05‟l2432I551Ol±5201352l始52111船l05530的53125~o145311S5325322~5‟I始5402‟5‟01Ss41:l~.54l5‟235543拈l201±l2113~21o,i41oI~42o1~‟2l23,~2114,121o~‟l0抬43014431~4¨n54323{…322551Oi35跏舶52oll521215211S53l舶53o2l舶l5札jS53015532鲒5担5‟03i5●啦55415421~ 31o1~32o1~32l舶3~114321o~41O13‟2n23,~2ol●42142:1I¨3I抬4302{43o1~们1”…3l±5‟32拈51o2~51oi,i52I舶5202152olS52l”5212S5~1215帅”5|口拈531拈532”541~45‟I255‟0拈5‟”52101231o1~站0抬l20”321H321]541o2~41ol”21始41to1~i4加IS4z1344212~4|】43o‟∞拈‟3n5‟32鹌5n拍51051o】Ss2J52o34s2OS5zn5531~;t53553OIS5314S5425413S5‟0 V,R.0.0‟2).Ⅳ(2).l(|).…(z).K(…).,(3).“】.C(z),,{●),D.P(2)寰2～组态的各类型自旋组态所衍生的不完全谱项注:*四括号中教宇表示谈不完垒谱项出现的歇散.0F耋莹●●:00n¨伸卸孔船”H¨n9B765‟32l00¨M髑曲”船让12¨¨n986543z1064聊城师院(自然科学版)第l4卷一给定L值的不完全谱项是由等价自旋组态中一组肘一L到ML~--L 的半微状态所决定(表1未列出ML<O的半微状态).因此.由ML值的集合可导出属某等价自旋组态的不完全谱项,见表1.同样地方法,可以得到nSN～n组态的各自旋组态类型所衍生的不完全谱顼见表2.根据电子和空穴互补原理,自旋组态产生的不完全谱项有如下关系:印组态,与一‟产生的不完全谱项相同;nd组态,与e产生的不完全谱项相同;,L组态,与产生的不完全谱项相同;ng 组态,与e产生的不完全谱项相同;n组态,与~ll--i产生的不完全谱项相同.1.3由培定组态的各自旋组蠢类型不完全潜项的L值,决定L.(Lp)与N.(Ⅳ)的关葺I对于每种自旋组态类型,其e的指数为N,(Ⅳ)的数值,不完得到的数值余下的数值.最后,依每组的L值定谱项,依2+1定多重度,3求取等价电子组态光谱项实倒以ng‟(rig”)组态光谱项推求为例因为N=4,所以=2,1,0.对于S2组:N.----4,Np=0,由表3可知,L=10.8,7,6(2).5,4(2),3,2(2),0,=O,即L=10,87,6(2),5,4(2),3,2(2),0.光谱项为:Ⅳ,L,K,,(2),,G(2),F,D(2),aS.对于S=I组:Ⅳ.一3,Np=l,由表3可知,Ll一9,7,6,5,4,3(2),1,L一4,即01230O00_三.22l0357:●,:},04681第1期剂雪等:等价电子组态nt光谱项的推求法6510.9,8,7t6,510.9,8,7,6,5,4,310.9,8,7,6,5,4,3,29,8,7,6,5,4,3,2,18,7.6,5,4,3,2,1,07.6,5,4,32,17,6,5,4,3,2,15,4,3(10,8,7,6(2),5,4(2),3,2(2),0}=13,12.11(2),10(2),9(4),8(4),7(6),6(5),5(7),4(5),3(6),2(3),1(4).光谱项为:R,Q,s0(2),.N(2),M(4),L(4).K(6),f(5),H(7),G(5),F(6),D(3)?P(4)对于S=0组:N=2,Np一2,由表3可知,L=7,5,3,l‟=7,5,3,1,即L==14,12(2),11,10(3).9(2),8(5),7(3),6(6),5(3),4(6),3(2),2(5).0(3).光谱项为:丁,Q(2),O,N(3).M(2),工(5),K(3),J(6),H(3),G(6),F(2),,D(5),S(3).故ng4(ng”)组态光谱项为Ⅳ.L,K,J(2)..H,(2),F,.D(2),.S,R,Q,0(2),Ⅳ(2),2lf(4)(4).K(6),J(5),H(7),G(5),F(6),D(3),3p(4),T,Q(2),O,N(3).M(2),L(5),K(3) I(6).H(3),G(6),F(2),D(5),S(3).参考文献[1]谢有畅,邵美成编.结丰暂化学[M].北京:人民教育出版杜,l979.65. I-z]潘道皑等编.物质结构[M].第2瓶.北京:高等教育出版杜.1989.儿5~125.[3]唐作华.原子光谱硬推求方法[J]化学通报.1g82.(1】):57~6o.[4]廖代正-胡龙桥.推弓I原子谱硬的橱准及快速方法[刀.化学通报,1984,(4):54~61.[5]聂伍军,宋克敏,武风林.用消击法推求原子谱项D]_光谱学与光谱分析,1994.14(3):23～26.[6]赵令雯.舟绍一种求敢原子中等价电子工偶合谱项的方法口].化学通报,1984,(5);47~51.I-7]Gut!RF,,IZdlpatriekJE[门.Amer.』.Phys.1960,28:357.[8]劓国范.等价组态光谱项速算法[】].化学通报.1985.(1】):58~60.[9]赵森t弗克敬.APPLEI微机推算原子光谱项[门.光谱学与光谱分析,1990,10(4)64～66.(下转第104页)23n,●●●●●●●●一LOi1 ,,,, 22222 ,,,,, 3333333 ●,,,,,, 4444444 55555555 ,,,,,,, 6666666 ,,,,,,, 7777777 ,,,,, 88888 ,,,,9999 OOO},,llLl2L3n●●●●●●●一OOO0 ,,,,l111,,,, 2222222222 ,,,,,,,,, 333333333 ,,,,,,,,, 4444444444444 ,,,,,,●,,,- 55555555555 ,,,,,,,,,,, 6666666666666 ,,,,,,,●,, 7777777777 ,,,,,,,,,,8888888888,,,,,,999999OOOOOO111▲1▲1lllllll,,,222,3l104聊城师院(自然科学版)第14卷…,一n~l)/2~2kz--2cz,一I(,,++l),/z+-zk,,1≤≤+3)/4,(n十3)/4+1≤≤(n一1)/Z,k一(n+1)/Z,1≤≤一1)/4,(H+3)/4≤≤(n一1)/Z.3)当n~2(mod4)时,定义顶点标号为O(x.)一0,I./Z-一Zk+Z,,,舭护n/25n/Z2k+2/Z,1≤/2.(…一J—l一,(“一2)/4+1≤1≤n,z强一‟‟‟4)当n一3(mod4)且n>3时,定义顶点标号为O)时,(z】,X2h)取遍,一{n一2,n--6,…,2).当n/4+l≤志≤n/2—1时,(z强,z强+1)一4k,故当k取遍{./4+1,./4+2,…,./Z一1}时,(z舯z”+1)取遍,一{n+4,H一8,…,2n一4). 由(1)～(3)即可看出,当取遍A(F)时,0)取遍,一,+.+:+,.+J5一{1,2,3,…,2n—1).于是,是A(F)到{l,2,3,…,2n一1)的双射,从而0是F的一个优美标号. 同理可验证2)～5)所定义的标号0是F的优美标号.因此所有的有向扇形都是优美有向图.参考文献[1]马克杰优美图[M1北京:北京大学出瓶社,1991.[2]R.L.GrahamtdN.J.A.S[oane.Onadditivebasesandharmoniousgraphs[J ].SIAMJALgDiscreteMethods.19801:382～404.(上接第65页) TheCalculateReckoningMethodofEquivalentElectron Configuration(nl)SpectralTerm LIUXueLUODing——faZHUDe——zhongHEY uan (DepartmentofChemistry,LiaochengTeachersUniversity,Liaoeheng2520 59,China)AbstractAsimplificationmethodisstudied.Itbeginswithequivalentelectron configuration‟SSpinningFactor”andderivesns～nhconfiguration‟SL,selectnumberrule ,then碍iveshowt. calculateequivalentelectronconfiguration‟Sspectra1term. Keywordsequivalentelectron,configuration,spectralterm。
双谱计算python双谱计算是一种用于计算分子电荷转移率的方法，它基于临界态理论和垂直电离能概念。
在双谱计算中，我们通过计算分子的电子垂直电离能来确定电荷转移率。
首先，我们需要构建所研究分子的电离态。
电离态的构建可以通过将一个电子或质子从分子中移除得到。
对于电子的移除，我们可以通过在分子上施加一定的外场来模拟离子态。
对于质子的移除，我们可以根据分子中可能的质子位置来构建电离态。
接下来，我们将所研究分子的构型进行优化。
优化的目标是找到使分子能量最小的几何构型。
在优化过程中，我们可以使用一种量子力学方法，如密度泛函理论（DFT），来计算分子的势能表面。
通过最小化这个势能表面，我们可以找到最稳定的构型。
一旦我们获得了优化后的构型，我们就可以计算分子的电子垂直电离能。
垂直电离能是指在基态构型下，将一个电子从基态分子扰动到电离态所需的能量。
我们可以通过量子化学软件包（如Gaussian或NWChem）来计算垂直电离能。
在计算过程中，我们可以使用一种单点能量计算方法，如单点DFT计算，来获得所需的能量。
计算完电子垂直电离能后，我们就可以根据垂直电离能的大小来确定分子的电荷转移率。
一般来说，电荷转移率与电子垂直电离能成反比。
也就是说，垂直电离能越大，电荷转移率越小。
这是因为较大的电离能意味着分子的电子更稳定地保持在分子中，从而减少了电荷转移的可能性。
双谱计算的主要优势是可以非常准确地预测分子的电离能和电荷转移率。
这使得它在有机光电子器件设计和太阳能电池材料筛选等领域中具有广泛的应用。
然而，双谱计算也存在一些挑战，如计算成本较高和对于较大分子的适应性较差。
总体而言，双谱计算是一种强大的工具，可以帮助我们理解分子中电子的行为和性质。
随着计算方法和计算机技术的不断发展，双谱计算在理论和实验研究中的应用将更加广泛。
p2组态的光谱基项-回复所谓p2组态光谱基项，指的是原子或分子的p2组态在光谱中所呈现的特征。
在分析和解释光谱数据时，了解和理解光谱基项的性质和特点是非常关键的。
本文将一步一步回答关于p2组态光谱基项的问题，帮助读者更好地理解和应用相关知识。
第一步：理解p2组态在开始探讨p2组态光谱基项之前，我们首先需要了解p2组态的基本概念。
在原子或分子中，p2组态意味着外层电子轨道上有两个电子占据，这是一种常见的组态。
在光谱中，由于原子或分子的电子间相互作用和受外界光的激发，电子能级发生变化，从而产生不同的光谱基项。
第二步：光谱基项的定义光谱基项是指在光谱图中可观察到的特定能级跃迁所对应的光谱线。
在p2组态的光谱中，基项通常由不同能级间的跃迁所产生的谱线组成。
这些谱线对应着不同的波长和能量，在光谱分析中起到了重要作用。
第三步：p2组态光谱基项的鉴别方法为了正确鉴别和分类p2组态的光谱基项，我们需要借助一些特定的方法和技术。
以下是一些常用的鉴别方法：1. 光谱线的位置和强度：不同基项对应的光谱线在光谱图中的位置和强度有所不同。
通过观察和比较光谱线的位置和强度可以初步确定基项的类型。
2. 同位素位移：在一些原子或分子中，存在不同同位素所导致的位移现象。
通过分析同位素的位移特征，可以进一步区分p2组态的光谱基项。
3. 组态能级分析：通过计算和分析原子或分子的能级结构和电子轨道的空间分布等参数，可以得到p2组态光谱基项的理论能级分布。
将理论分布与实验结果进行对比，可以确定基项的确切类型。
第四步：典型的p2组态光谱基项在p2组态的光谱中，存在一些典型的基项，具有独特的光谱特征。
以下是一些常见的p2组态光谱基项：1. 原子光谱基项：铁系元素的谱线（如Fe I、Fe II、Fe III等）以及钠（Na）、氢（H）等元素的谱线都是常见的p2组态光谱基项。
2. 分子光谱基项：一些常见有机分子（如CO、NO等）和无机分子（如NO2、NO3等）的谱线也属于p2组态光谱基项。
