若干雙原子分子-離子低電子態(tài)光譜性質(zhì)的理論研究.pdf

1、分子勢(shì)能函數(shù)是分子電子結(jié)構(gòu)的完全描述。獲得了分子勢(shì)能函數(shù)，分子的各種性質(zhì)（比如，力學(xué)性質(zhì)，幾何性質(zhì)，光譜性質(zhì)等等）都能得到。對(duì)于雙原子分子來說，它的勢(shì)能只是原子核間距的函數(shù)，所以雙原子分子勢(shì)能函數(shù)是研究勢(shì)能函數(shù)的基礎(chǔ)問題。分子勢(shì)能曲線和它的解析形式是原子分子學(xué)科的重要研究方向之一，在團(tuán)簇的形成、穩(wěn)定和離解的分析中非常重要，而且是分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和原子分子碰撞的基礎(chǔ)。
　　本文主要研究CS分子，CBr+、BeAr+和C2+離子的勢(shì)能函

2、數(shù)，光譜常數(shù)和分子常數(shù)。特別是各種修正對(duì)勢(shì)能函數(shù)，光譜常數(shù)和分子常數(shù)等的影響。對(duì)于含碳的分子或離子，無論是在天體物理學(xué)，還是在大氣科學(xué)里，都有相當(dāng)重要的研究?jī)r(jià)值，比如，對(duì)在星際的演化過程中，含有大量的含碳物質(zhì)及其離子。在外太空的環(huán)境中，C2+離子是一個(gè)非常重要的物質(zhì)。在Halley和Giacobini-Zinner彗星上觀測(cè)到了大量的C2+離子光譜。在一些星際云和星際氣體中也中含有大量的C2+離子。對(duì)CS分子，主要是在大氣科學(xué)里具有重要

3、的研究?jī)r(jià)值。對(duì)含碳的一鹵化物陽離子CBr+目前只有極少定性的結(jié)論。對(duì)于由稀有氣體和金屬原子形成的分子或離子的研究非常有價(jià)值，因?yàn)樗鼈兏鞣N各樣的物理或化學(xué)間的力學(xué)性質(zhì)促使了電子態(tài)的穩(wěn)定。通過對(duì)它們的勢(shì)能曲線的研究，能清楚的獲得它們之間各種各樣物理或化學(xué)的力學(xué)性質(zhì)，而且在實(shí)驗(yàn)中，是極難直接觀測(cè)到含有稀有元素的光譜信息的。所以，理論上的計(jì)算模擬就變得非常重要了。
　　首先，采用內(nèi)收斂多參考組態(tài)相互作用(icMRCI)方法并運(yùn)用Dunni

4、ng等的相關(guān)一致基計(jì)算了CS分子的18個(gè)Λ-S態(tài)，CBr+離子的12個(gè)Λ-S態(tài)，BeAr+離子的3個(gè)Λ-S態(tài)和C2+離子的24個(gè)Λ-S態(tài)的勢(shì)能曲線?？疾炝薉avidson修正、核價(jià)相關(guān)修正、標(biāo)量相對(duì)論修正和總能量外推到CBS極限等對(duì)各種參數(shù)的影響。運(yùn)用Numerov方法解徑向Schr(o)dinger方程，擬合得到各項(xiàng)光譜常數(shù)(De，Te，Re，ωe，ωexe，ωeye，Be和αe)。對(duì)BeAr+離子，同時(shí)利用所得到的勢(shì)能曲線，計(jì)算了J

5、=0時(shí)各個(gè)電子態(tài)的全部振動(dòng)態(tài)。并獲得了振動(dòng)能級(jí)、慣性轉(zhuǎn)動(dòng)常數(shù)和離心畸變常數(shù)等分子常數(shù)。通過與實(shí)驗(yàn)值和其他理論計(jì)算結(jié)果的比較，本文的計(jì)算結(jié)果非常精確，得到分子的信息更完整。
　　其次，采用icMRCI方法并利用Breit-Pauli旋軌耦合算符（(H)so）考察了旋軌耦合效應(yīng)對(duì)勢(shì)能曲線的影響，計(jì)算了CS分子的50個(gè)Ω態(tài)，CBr+離子的23個(gè)Ω態(tài)，BeAr+離子的4個(gè)Ω態(tài)和C2+離子的54個(gè)Ω態(tài)的勢(shì)能曲線，并擬合出各個(gè)Ω態(tài)的光譜常數(shù)。

6、在旋軌耦合的基礎(chǔ)上，也考察了Davidson修正、核價(jià)相關(guān)修正、標(biāo)量相對(duì)論修正和總能量外推到CBS極限等對(duì)各種參數(shù)的影響。
　　第三，研究了CBr+離子和BeAr+離子的躍遷特性，采用LEVEL程序，分析了CBr+離子的a3Π0+-X1Σ+0+和a3Π1-X1Σ+0+的躍遷特性，BeAr+離子的A2Π1/2-X2Σ+1/2，A2Π3/2-X2Σ+1/2和22Σ+1/2-X2Σ+1/2的躍遷特性，獲得了它們的Frank-Condon