作者chyuchyu (chyu)
看板Chemistry
标题Re: [学习] 群论的基组
时间Sun Jul 31 09:55:29 2011
先说 basis 的意义
数学上有其基本定义
在群论的应用上
basis 是满足该对称性的最小单位
对称性是指 irreducible representation (irrep)
每个点群的 irrep 是固定的--这是群论的精义
既然每个点群的 irrep 是固定的
找到满足这个 irrep 基础组合:basis 是应用上的基础
分子对称性好用是因为数学上
每个分子的Hamiltonian 和它具有的 sysmmetry operators commute
所以利用对称性可以大幅简化解薛丁格方程的程序
各种应用都是基於这个原理
要利用对称性最方便的做法就是拆解成 irrep 的线性组合
所以 basis 很好用
为了简单,当然是取用 cartesian coordinates,x, y, z 座标
简单的分子的应用有两种:运动和轨域
上一篇回文提到的两种MO和两种光谱应用
光谱应用要考虑初始和最终态的轨域对称与该光谱的作用operator的对称性
运动可以分成: tranlation,rotation, vibration 三种
translation 在三维空间中就是 x, y, z
rotation 非线性分子有三个自由度,最简单的做法就是绕着 x轴,y轴,z轴 旋转,
分别叫做 Rx, Ry, Rz
vibration 有 3n-6 个(以非线性分子为例),
可以利用全部运动的对称性删去tranlation and rotation 求出
分子轨域:一般使用LCAO-MO
前面说过要利用对称性,所以在组合成MO5 之前
必须先把 AO 组合成具有某个 irrep 对称性的symmetry-adapted orbital(SAO)
要用AO 组 SAO 当然要先了解 AO 的对称性
原子轨域大家都知道有 s, p, d,f,
s轨域 全对称
p 轨域是一维的 x, y, z
d 轨域是二维的 xx, xy, xz, yy, yz,zz
f 轨域是三维的
至於怎麽做出每个irrep的basis 呢?
最简单的方法是从目标下手
比方说想知道 p 轨域的对称性
就拿 x 去用这个点群的每个对称操作做一次,看它的 charater 和那个 irrep 一样
然後 y 和 z 比照办理
不符合怎麽办?应该是多维度的,标准做法是用 projection operator
所以
利用对称性的第一步必须先正确地找出分子的点群
※ 引述《CH3CH2OH ( )》之铭言:
: 小妹刚升大二 最近在练习自推特徵表
: 可是每次推到基组(basis)的部份就很难理会
: 感觉很像强记(ex.linear找完有空格就找quadratic...etc.)
: 想请问到底要如何了解basis的意义呢....?
: 为什麽会出现x.y.z&旋转分量&d orbital这些东西
: 它到底可以给我们什麽样的资讯?
: 问题叙述的不好麻烦大家体谅...:)
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
※ 编辑: chyuchyu 来自: 140.114.45.213 (07/31 11:59)
1F:推 Cyanhaze:很清楚呢@@ 大推! 07/31 16:00
2F:推 hsnufp:推物化二老师~ 07/31 16:25
3F:推 CH3CH2OH:很清楚耶!! 把好多片段都串起来了 谢谢C大:)) 07/31 17:38
4F:推 CH3CH2OH:看推文才知道是教授 真的很谢谢您:) 07/31 21:53
5F:推 orbitals:这篇赞喔! 08/01 20:21