《量子化学》

序言1

第一章 薛定谔方程1

1.1 量子力学的历史背景1

1.2 测不准原理4

1.3 含时间的薛定谔方程6

1.4 不含时间的薛定谔方程11

1.5 几率14

1.6 复数16

第二章 箱中的粒子20

2.1 微分方程20

2.2 一维箱中的粒子21

2.3 一维自由粒子28

第三章 算符30

3.1 算符30

3.2 本征函数与本征值33

3.3 算符与量子力学35

3.4 三维多粒子的薛定谔方程40

3.5 三维箱中的粒子43

3.6 简并性47

3.7 平均值48

3.8 合理波函数的要求52

第四章 谐振子57

4.1 微分方程的幂级数解57

4.2 一维谐振子60

第五章 角动量72

5.1 几种物理性质的同时测定72

5.2 矢量76

5.3 一粒子体系的角动量81

5.4 角动量的阶梯算符法97

第六章 氢原子105

6.1 中心力问题105

6.2 两粒子问题约化为一粒子问题108

6.3 两粒子刚性转子113

6.4 氢原子116

6.5 氢原子束缚态波函数126

6.6 类氢轨道135

6.7 塞曼效应141

第七章 量子力学的定理147

7.1 引言147

7.2 厄米算符148

7.3 按本征函数的展开154

7.6 测量与态的叠加169

7.7 位置的本征函数174

7.8 量子力学公设177

第八章 变分法190

8.1 变分原理190

8.2 变分法的推广195

8.3 行列式197

8.4 联立线性方程组204

8.5 线性变分函数208

第九章 微扰理性216

9.1 引言216

9.2 非简并微扰理论217

9.3 氦原子基态的微扰处理224

9.4 氦原子基态的变分处理230

9.5 简并能级的微扰理论235

9.6 久期方程的简化243

9.7 氦第一激发态的微扰处理246

9.8 变分法与微扰法的比较255

9.9 微扰理论的技巧256

第十章 电子自旋和泡利原理261

10.1 电子自旋261

10.2 阶梯算符用于电子自旋265

10.3 自旋与氢原子267

10.4 泡利原理268

10.5 氦原子271

10.6 锂原子275

10.7 斯雷特行列式281

10.8 锂基态的微扰处理283

10.9 锂基态的变分处理285

10.10 自旋磁矩286

第十一章 多电子原子290

11.1 哈特利-福克自洽场法290

11.2 轨道与周期表298

11.3 电子相关301

11.4 角动量的相加303

11.5 多电子原子上的角动量308

11.6 自旋-轨道相互作用321

11.7 原子的哈密顿算符325

12.1 对称元素与对称操作331

第十二章 分子的对称性331

12.2 对称操作的乘积338

12.3 对称性与偶极矩340

12.4 对称性与光学活性341

12.5 对称点群343

第十三章 双原子分子的电子结构355

13.1 玻恩-奥本海默近似355

13.2 原子单位360

13.3 氢分子离子361

13.4 H ？电子基态的近似处理368

13.5 H？激发态的分子轨道382

13.6 同核双原子分子的分子轨道组态389

13.7 分子的电子谱项395

13.8 氢分子402

13.9 H2的价键法处理406

13.10 MO与VB理论的初步比较411

13.11 电子几率密度415

13.12 偶极矩418

13.13 同核双原子分子的MO和VB波函数421

13.14 H2的激发态425

13.15 价电子近似426

13.16 双原子分子的SCF波函数427

13.17 异核双原子分子的MO处理436

13.18 异核双原子分子VB处理440

第十四章 维里定理和赫尔曼-费恩曼定理445

14.1 维里定理445

14.2 维里定理与化学成键454

14.3 赫尔曼-费恩曼定理459

14.4 静电定理463

15.1 引言472

15.2 多原子分子电子谱项的分类472

第十五章 多原子分子的电子结构472

15.3 多原子分子的SCF MO处理477

15.4 水的SCF MO处理482

15.5 定域MO491

15.6 甲烷，乙烷和乙烯的SCF MO处理501

15.7 分子的几何图形517

15.8 平面共轭分子的半经验MO处理522

15.9 非平面分子的半经验MO处理559

15.10 多原子分子的价键法处理567

15.11 化学反应580

15.12 计算机与量子化学587

15.13 量子化学的未来590

附录603

参考书目选607

习题答案选612

索引616