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World File Search System量子化学
为什么量子化学如此复杂？
摘要：量子化学的无数工具如今被化学家、生物学家、物理学家和材料科学家等各种群体广泛使用。大量的方法（例如，Hartree-Fock、密度泛函理论、配置相互作用、微扰理论、耦合簇、运动方程、格林函数等）和大量的原子轨道基组常常引起惊愕和困惑。在本期观点中，我将解释量子化学为何有如此多不同的方法，以及研究人员为何应该了解它们的相对优势和劣势。我将解释化学对轨道的使用以及波函数反对称的需要如何导致计算工作量与轨道数量的立方或更高次方成比例。我还说明了薛定谔方程的能量非常大，这使得提取诸如键能和激发能、电离势和电子亲和力等密集属性变得困难。
量子化学和光谱学
1. 微观物质的波粒二象性。经典力学无法描述原子和分子的结构。光和能量的量子。波粒二象性。德布罗意波及其实验观测。2. 薛定谔方程。微分方程。微观粒子的薛定谔方程。复数和复函数。概率和概率密度。波函数及其物理解释。算符、特征函数和特征值。汉密尔顿量。3. 自由和受限电子的平移运动。自由粒子。一维、二维和三维势箱中的粒子。盒中粒子模型的化学应用。化学键的矩形盒模型。穿过势垒的量子隧穿。4. 量子化学的数学形式。物理可观测量的算符。量子力学的假设。波函数的叠加。个体测量和期望值。交换和非交换算子。海森堡不确定性原理。跃迁偶极矩。光谱跃迁的强度。选择规则。5. 振动运动的量子力学描述。谐振子。谐振子的薛定谔方程。谐振子和双原子分子振动之间的联系。振动跃迁的选择规则。6. 旋转运动的量子力学描述。环中粒子的薛定谔方程。二维和三维旋转。角动量及其量化。球谐函数。双原子分子的刚性转子和旋转光谱。7. 氢原子的结构和光谱。单电子原子和离子的薛定谔方程。氢原子的能级、电子波函数和概率密度。原子轨道和量子数。自旋。8. 多电子原子。多电子波函数的轨道近似。自洽场。泡利不相容原理。构造原理和元素周期表。
量子化学和化学信息学...
一个世纪前，量子力学诞生时，狄拉克声称发现了化学的基本原理，即原子和分子水平上的材料科学——但他也承认，要将其全面应用，需要开发有效的计算技术。接下来的十年记录了信息科学的诞生（冯·诺依曼和维格纳是这两门科学的创始人之一）：化学的发展和应用变得至关重要，如今已经成熟：量子化学解释和预测了在行星大气和星际介质的稀薄环境中发生的各种新现象，包括与热和非平衡等离子体相关的现象；新兴任务被强加给生物化学家，这对生命和健康科学来说是必需的工具；固体导体和半导体的电磁特性在光电应用方面的研究十分活跃；当前的圣杯是支持量子计算开发的化学硬件，微观、中观和宏观尺度的物理化学模型可以让人们积累大量数据——它们只能通过化学信息学方法来处理，以审查材料或分子的性质；既利用强大的机器学习方法获取原本无法获得的信息，又通过人工智能方法揭示行为的隐藏相关性和普遍性，而这些在当前复杂性理论的非线性方程中是模糊的。
量子化学和光谱学：课程大纲
期中考试及如果您缺席：10 月 11 日星期五和 11 月 15 日星期五的正常上课时间将安排两次 50 分钟的期中考试（见上文）。考试形式为问题和简答题（可以是计算或/和口头答案）。闭卷考试，需要计算器。不提供备忘单。没有补考。如果您缺席第一次期中考试，分数（百分比）将移至第二次期中考试，如果您缺席第二次期中考试，分数将移至期末考试。如果您缺席两次期中考试，期末考试将占评估的 100%。无需任何文件即可激活这些重新加权，学生甚至不需要联系教师。
高压电气：量子化学透视
图2：从大气条件（1 atm〜0.0001 GPA）到在天然气巨星（如土星）的内部室内发现的压力（1 ATM约0.0001 GPA）的压力示意图，例如土星，甚至是棕色的矮人。在我们显示的现象中，我们显示的现象：钻石的形成与地壳中发现的钻石相当； 19 MGSIO 3的磨牙后相变，该期在我们星球内部的地球物理特性中起主要作用； 37钠在转化为Na-HP 4期后的金属向绝缘体过渡； 4以及用于国家点火设施（劳伦斯·利弗莫尔国家实验室）的惯性融合反应的目标。38
教学大纲化学3060量子化学和...
课程类型和现场，但是所有内容都将通过课程帆布网站在线获得。讲座也将在Zoom上实时流式传输，因此您可以虚拟地参加（可以在课程Canvas网站上找到链接和密码详细信息）。讲座录音将在画布上找到（鼓励您在考试前使用它们来审查材料，等等）。Lectures (section ‐001) will take place on MoWeFr, 8:35‐9:25am in JTB 140 Discussion A (section ‐002) will take place TuTh, 8:35am‐9:25am in CSC 205 Discussion B (section ‐003) will take place TuTh, 9:40am‐10:30am in LCB 219 Contingency plans If you are ill (COVID or otherwise) please use远程出勤选项和/或请求住宿（通过通过画布给我发电子邮件）。我意识到，不仅在您需要孤立时，而且还需要看守责任等，也可能是必要的。如果天气恶劣，安全是当务之急。我们可能需要快速旋转到在线会话，录制或重新安排。公告将发布在画布上。技术考虑：请熟悉帆布课程平台和Zoom。所有班级公告，作业和等级将通过画布提供。请确保经常检查课程网站并启用通知。我们还将讨论量子力学的实验基础和含义，重点是光谱观测。先决条件：我们将基于您在一般化学和（经典）物理，微积分，微分方程和线性代数中获得的知识。For technical assistance, review the Canvas Getting Started Guide for Students and/or contact the TLT office ( https://tlt.utah.edu/ ) Course Description: This 4‐unit course covers an introduction to quantum mechanics, including fundamental theorems and postulates, exact solutions to model problems, time propagation, relations between wave functions and potentials, the hydrogen atom, approximation methods (numerical finite differences,扰动理论，变异定理），多电源原子和角动量的耦合。本课程涵盖了对化学家，物理学家和工程师有用的主题，并为分子电子结构和时间依赖性量子力学等主题提供了必不可少的背景。您将需要获得：1。c-或在Chem 1220或Chem 1221（或AP Chem分数为5）中的更好c-或更好的物理2220或Phys 3220 3。要么：3.a）C或在数学1260或数学1321或数学2210 3.b）或C-或更好的数学2250或MATH 3140或MATH 3150
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现代量子化学与[开放] Molcas
g）电子邮件：irene.conti@unibo.it h）电子邮件：luca.devico@unisi.it i）电子邮件：mickael.delcey@kemi.uu.se j）电子邮件：ignacio.fernandez@emi.u.u.se kemi.u.se ke kemi.se electronic邮件： leon.freitag@phys.chem.ethz.ch m）电子邮件：marco.garavelli@unibo.it n）电子邮件：xuejun.gong@nus@nus.edu.sg o）stefan.knecht@phys.chem.chem.chem.chem.ethz.ch p） roland.lindh@kemi.uu.se r) Electronic mail: marcus.lundberg@kemi.uu.se s) Electronic mail: Per-Ake.Malmqvist@teokem.lu.se t) Electronic mail: artur.nenov@unibo.it u) Electronic mail: jesper.norell@fysik.su.se v) Electronic mail: odelius@fysik.su.se w）电子邮件：olivucci@unisi.it x）电子邮件：t.b.pedersen@kjemi.uio.uio.no y）电子邮件：la.pedrazalezalez@student.unisi.unisi.it z） kristin.pierloot@kuleuven.be ab）电子邮件：markus.reiher@phys.chem.chem.ethz.ch ac）电子邮件：igor.schapiro@mail.huji.ac.al ad ad ad ad） luis.seijo@uam.es ag）电子邮件：saumik.sen@mail.huji.ac.il ah）电子邮件：dumitruc@buffalo.edu ai）电子邮件：christopher.stein@phys.stein@phys.chem.chem.ethz.ethz.chaj aj aj aj aj）电子邮件： morgane.vacher@univ-nantes.fr al）电子邮件：alessio.valentini@uliege.be am）作者应与之交往：valera.verra.veryazov@teokem.lu.se
一种新的量子化学模型
为了维持遵循爱因斯坦模型的空间各向异性，我们认为宇宙位于四维（4-D）空间中存在的3型球面的表面上。就像在3-D空间中一样，足球的表面（2球）是二维和各向同性的，在4-D空间中，3-Sphere的表面是三维和各向同性的。即使我们的宇宙关闭，我们的空间曲率也无法被我们检测到，因为我们的空间在引力下自由扩展（就像观察者自由落入引力场一样无法检测到时空的曲率）。由于我们宇宙的空间是封闭的，球形的圆周必须是零点波的波长的整数倍数，从而导致零点场的量化。因此，计算零点场的所有可能模式，我们计算了真空能（或暗能）BE，这与观测数据一致。因此，我们解决了宇宙学的恒定问题，其中标准真空能量的预测
