分子振动光谱量子力学计算中的FD_TD方法_黄整.pdfVIP

第30 卷 第1期 西 南 师 范大学 学 报 ( 自然科学版) 2005 年2 月 Vol. 30 N o. 1 Journal of Southwest China Normal University ( Natural Science) eb. 2005 : 1000 5471(2005) 01 0074 05 ① FD-TD 1 1, 2 3 1 黄 整 , 钟任斌 , 陈 波, 张世昌 11 西南交通大学 理学院, 四川 成都610031; 21 电子科技大学 物理电子学院, 四川 成都 610054; 31 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳621900 1 + : 应 时域有限差分法计算了基态N ( X 2 ) 的振动能级. 介绍了一种基于系统平均能量的截断方法, 在求解 2 g 双原子分子振动的本征波函数 7 n 和本征振动能量En 的过程中, 采 基于系统平均能量的边界截断较为适宜. 计 算得到的光谱项表示为一个快速收敛的交错级数, 与文献数据比较, 结果令人满意. : 分子振动; 量子力学; 时域有限差分法 : O5611 1 : A [ 1] 时域有限差分法( D -T D) 是由K S Yee 首先提出 , 并广泛应 于电磁场等领域的理论计算的一种数 值计算方法. 实践证明, 将D -TD 方法应 于双原子分子振动光谱的量子力学计算是简单、方便可行 [ 2 3] 的 . 其基本思想是: 将Schrdinger 方程在空间和时间上离散化, 采 有限差分形式表示. 氮主要存在于 大气中, 是最重要的工业气体之一. 因此, 对氮分子的光谱进行研究具有实际意义. 本文采 D -TD 方法对 1 + 2 g 基态N (X 2 ) 分子的振动光谱进行了量子力学计算, 介绍了一种基于系统平均能量的边界截断方法. 1 11 1 Schrdinger 对于双原子分子, 描述其分子振动的含时Schrdinger 方程为[ 2] 2 2 Ü 9 7 Ü 9 7 - 2 + V(r) 7 = - ( 1) 2L 9