作者chyuchyu (chyu)
看板Chemistry
標題Re: [學習] 群論的基組
時間Sun Jul 31 09:55:29 2011
先說 basis 的意義
數學上有其基本定義
在群論的應用上
basis 是滿足該對稱性的最小單位
對稱性是指 irreducible representation (irrep)
每個點群的 irrep 是固定的--這是群論的精義
既然每個點群的 irrep 是固定的
找到滿足這個 irrep 基礎組合:basis 是應用上的基礎
分子對稱性好用是因為數學上
每個分子的Hamiltonian 和它具有的 sysmmetry operators commute
所以利用對稱性可以大幅簡化解薛丁格方程的程序
各種應用都是基於這個原理
要利用對稱性最方便的做法就是拆解成 irrep 的線性組合
所以 basis 很好用
為了簡單,當然是取用 cartesian coordinates,x, y, z 座標
簡單的分子的應用有兩種:運動和軌域
上一篇回文提到的兩種MO和兩種光譜應用
光譜應用要考慮初始和最終態的軌域對稱與該光譜的作用operator的對稱性
運動可以分成: tranlation,rotation, vibration 三種
translation 在三維空間中就是 x, y, z
rotation 非線性分子有三個自由度,最簡單的做法就是繞著 x軸,y軸,z軸 旋轉,
分別叫做 Rx, Ry, Rz
vibration 有 3n-6 個(以非線性分子為例),
可以利用全部運動的對稱性刪去tranlation and rotation 求出
分子軌域:一般使用LCAO-MO
前面說過要利用對稱性,所以在組合成MO5 之前
必須先把 AO 組合成具有某個 irrep 對稱性的symmetry-adapted orbital(SAO)
要用AO 組 SAO 當然要先了解 AO 的對稱性
原子軌域大家都知道有 s, p, d,f,
s軌域 全對稱
p 軌域是一維的 x, y, z
d 軌域是二維的 xx, xy, xz, yy, yz,zz
f 軌域是三維的
至於怎麼做出每個irrep的basis 呢?
最簡單的方法是從目標下手
比方說想知道 p 軌域的對稱性
就拿 x 去用這個點群的每個對稱操作做一次,看它的 charater 和那個 irrep 一樣
然後 y 和 z 比照辦理
不符合怎麼辦?應該是多維度的,標準做法是用 projection operator
所以
利用對稱性的第一步必須先正確地找出分子的點群
※ 引述《CH3CH2OH ( )》之銘言:
: 小妹剛升大二 最近在練習自推特徵表
: 可是每次推到基組(basis)的部份就很難理會
: 感覺很像強記(ex.linear找完有空格就找quadratic...etc.)
: 想請問到底要如何瞭解basis的意義呢....?
: 為什麼會出現x.y.z&旋轉分量&d orbital這些東西
: 它到底可以給我們什麼樣的資訊?
: 問題敘述的不好麻煩大家體諒...:)
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※ 編輯: chyuchyu 來自: 140.114.45.213 (07/31 11:59)
1F:推 Cyanhaze:很清楚呢@@ 大推! 07/31 16:00
2F:推 hsnufp:推物化二老師~ 07/31 16:25
3F:推 CH3CH2OH:很清楚耶!! 把好多片段都串起來了 謝謝C大:)) 07/31 17:38
4F:推 CH3CH2OH:看推文才知道是教授 真的很謝謝您:) 07/31 21:53
5F:推 orbitals:這篇讚喔! 08/01 20:21