计算化学理论和应用 -绪论 Chemistry laboratory Beijing Normal university Beijing Normal University 计算化学简介 Beijing Normal University 计算机的发展 经典力学 量子力学 分子和物质结构问题 分子力学 分子动力学 量子化学 计算化学 1687 Newton Heisenberg 1926 SchrÖdinger Born 1946 Westheimer Mayer 1927 Heitler London 统计力学 Before 1900 Boltzmann 1957 Alder Wainwright Beijing Normal University 计算化学的发展趋势和方向 静态-动态 小分子体系-纳米尺度 计算方法的改进和融合 Beijing Normal University 计算化学能解决的问题 Beijing Normal University 预测分子结构 给定一个化学式,通过理论计算定出它的最优结构 Beijing Normal University Cartesian coordinates Describing a collection of discrete molecules Molecular Mechanics The number of coordinates: 3N Internal coordinates Relationship between the atoms in a single molecule Quantum Mechanics The number of coordinates: 3N-6 分子结构的表示方法 . C2H4Cl2 free degree(X): 3 (2+4+2)=24 reduced free degree(E-X): 3 (2+4+2)-6(5) (linear) Beijing Normal University 例:C2H4Cl2 Beijing Normal University 分子中原子核运动的势能函数 分子势能面(PES) Beijing Normal University 势能面的方程 分子的完全 SchrÖdinger方程: Born-Oppenheimer近似后方程分解为核运动和电子运动两个方程: Beijing Normal University