量子化学 第二版 下册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:徐光宪

出品人:

页数:591

译者:

出版时间:2008-3

价格:65.00元

装帧:

isbn号码:9787030201867

丛书系列:量子化学 基本原理和从头计算法 第2版

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《量子化学 第二版 下册》 内容简介 《量子化学 第二版 下册》作为一套深入探讨量子化学理论与应用的经典著作，着重于在第一版的基础上，对现有知识体系进行更为精炼和前沿的阐述，并纳入了近年来量子化学领域取得的最新进展。本下册尤其侧重于将量子化学的理论框架应用于更广泛的化学问题，并为读者提供了理解和掌握现代化学研究前沿的坚实基础。 本书的结构设计严谨，逻辑清晰，循序渐进地引导读者从基础的量子力学原理出发，逐步深入到复杂的分子体系和化学反应的量子化学描述。与上册侧重于基本概念和方法的介绍不同，下册将重点放在这些工具的实际应用，以及如何利用量子化学理论来解决实际的化学问题。 核心内容概览： 多电子体系的理论方法： 在理解了单电子体系（如氢原子）的量子力学行为后，本书深入探讨了多电子原子和分子的量子化学处理。这包括了近似方法的引入，如Hartree-Fock (HF) 方法，详细阐述了其基本原理、自洽场(SCF)迭代过程以及其局限性。在此基础上，本书还会介绍后Hartree-Fock方法，例如组态相互作用 (CI) 方法，解释其如何通过考虑电子关联效应来提高计算精度，并讨论不同阶的CI方法（如CISD, CISDT等）及其计算成本。此外，微扰理论（如Møller-Plesset微扰理论，MPn）也是本册的重要内容，讲解如何利用基态能量作为零阶近似，通过引入微扰项来修正电子关联效应。 密度泛函理论 (DFT) 的应用： 密度泛函理论作为一种高效且相对精确的计算方法，在现代量子化学中占据着核心地位。本册将详细介绍DFT的基本原理，包括Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程，重点阐述各种交换-关联泛函（如LDA, GGA, meta-GGA, 混合泛函等）的特点、优缺点及其在描述不同化学性质方面的适用性。本书将提供丰富的实例，展示如何利用DFT方法来计算分子的几何结构、电子结构、光谱性质（如NMR、IR、UV-Vis）、反应能垒、激发态性质以及热力学性质。 分子结构与性质的计算： 本书将深入探讨如何利用量子化学方法来预测和理解分子的几何构型、键长、键角以及构象。通过优化计算，可以找到分子的能量最低点，从而确定其最稳定的结构。此外，还会介绍如何计算分子的偶极矩、极化率、超极化率等电学性质，以及分子轨道理论在解释光谱性质（如光电子能谱）、化学键的形成与断裂、以及化学反应性中的作用。 化学反应的量子化学模拟： 量子化学是理解化学反应机理的强大工具。本册将重点介绍如何利用量子化学方法来研究化学反应的反应路径和过渡态。通过计算反应能垒、反应热以及吉布斯自由能，可以预测反应的速率和方向。本书还会介绍绝热近似下的反应动力学，以及如何处理多维势能面的搜索和优化。对于一些特殊的反应类型，如协同反应、自由基反应等，也会有相应的量子化学分析方法。 激发态化学与光谱学： 除了基态性质，本书还会触及激发态化学的研究。介绍激发态的计算方法，如时间相关Hartree-Fock (TDHF) 和时间相关密度泛函理论 (TDDFT)，以及观点方法 (SAC-CI)，用于预测分子的吸收光谱和发射光谱。理解分子的激发态对于解释光化学反应、荧光、磷光等现象至关重要。 高级计算方法与应用展望： 随着计算能力的提升，一些更高级的量子化学计算方法也逐渐普及。本册可能会简要介绍一些后HF方法的进一步发展，如耦合簇理论 (Coupled Cluster, CC) 方法（如CCSD, CCSD(T)），并阐述其在精确计算小分子体系能量方面的优势。同时，也会对分子动力学模拟与量子化学的结合进行展望，展示如何利用量子化学计算得到的力场参数来模拟更复杂的化学过程。 学习价值： 《量子化学 第二版 下册》适合作为高等院校化学、物理、材料科学、生命科学等相关专业本科生和研究生的进阶教材。它不仅能帮助读者建立起扎实的量子化学理论功底，更重要的是，能培养读者运用量子化学软件进行实际计算的能力，并能独立分析和解释计算结果，从而在科研工作中解决实际问题。本书的理论深度和实践指导性相结合，旨在让读者掌握现代化学研究中不可或缺的计算工具和思维方式。通过对本书的学习，读者将能够更深刻地理解微观世界的物质构成和化学反应的本质，为进一步的科学探索奠定坚实的基础。

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读罢《量子化学 第二版 下册》的许多章节，我感受到作者在语言风格上，也力求一种严谨而又富有启发性的表达。书中在介绍复杂的概念时，会穿插一些历史的典故和人物的贡献，这使得冰冷的理论变得更加生动有趣。例如，在介绍Hartree-Fock方法时，作者会提及Hartree和Fock的贡献，以及他们如何克服当时的计算困难。我还对书中关于量子化学研究的未来发展方向进行了学习，比如对高精度计算方法、机器学习在量子化学中的应用、以及多尺度模拟等方面的讨论，这让我对这个领域充满了期待。作者在展现对未来的展望时，并没有回避现有的挑战，而是通过分析问题，来提出解决问题的思路。虽然在理解某些前沿的研究课题时，我还需要进一步的学习，但我认为这本书极大地拓宽了我的视野，让我对量子化学的未来发展有了更清晰的认识。

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《量子化学 第二版 下册》给我的另一大收获是，它让我开始思考量子化学在化学工程和材料设计中的应用潜力。书中对于化学反应动力学和过渡态理论的介绍，让我了解到如何从微观的电子结构角度来理解化学反应的速率和选择性。对活化能、反应路径、以及各种动力学模型的阐述，都为我理解宏观的反应速率方程提供了微观的解释。我还对书中关于量子化学方法在预测材料性能方面的应用进行了学习，比如如何利用量子化学计算来预测材料的导电性、催化活性、光学性质等。作者在描述这些应用时，尽量避免过于专业的工程术语，而是通过概念性的解释和类比，来帮助读者理解其核心思想。虽然在理解某些复杂的动力学模型和应用案例时，我还需要进一步的思考和学习，但这本书无疑为我打开了一扇通往更广阔的应用领域的大门。

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在阅读《量子化学 第二版 下册》的过程中，我深刻体会到作者在内容的编排上，不仅注重理论的深度，也兼顾了知识的广度。书中关于统计力学在量子化学中的应用部分，让我了解到如何将微观的量子态与宏观的热力学性质联系起来。对配分函数、玻尔兹曼分布、以及各种统计系综的介绍，都为我理解热力学定律和化学平衡提供了微观的解释。我还对书中关于量子化学方法在理解溶液化学和表面化学方面的应用进行了学习，比如如何利用量子化学计算来模拟溶剂化效应、表面吸附和催化过程。作者在描述这些应用时，尽量避免过于复杂的数学推导，而是通过概念性的解释和类比，来帮助读者理解其核心思想。虽然在理解某些复杂的统计模型和应用案例时，我还需要进一步的思考和学习，但这本书无疑为我提供了一个从微观到宏观的视角，让我能够更全面地理解化学现象。

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《量子化学 第二版 下册》在我看来，是一部非常注重理论与实践相结合的书籍。在多电子体系的近似方法介绍之后，书中开始深入探讨如何通过计算机程序来实现这些理论。虽然书中并没有直接提供详细的程序代码，但它对各种算法的逻辑流程、输入输出信息以及计算结果的解释，都为我学习使用量子化学计算软件打下了坚实的基础。例如，在介绍分子动力学模拟时，书中阐述了 Verlet 算法、 Langevin 动力学等基本原理，以及如何将这些算法应用于模拟分子的运动轨迹和热力学性质。我还对书中关于周期性体系（如晶体）的量子化学计算方法，如Bloch定理、平面波基组、赝势等进行了重点学习，这对于理解固态物理和材料科学中的一些基本问题非常有帮助。作者在描述这些计算方法时，尽量避免过于晦涩的术语，而是通过概念性的解释和类比，来帮助读者理解其核心思想。虽然我在理解某些复杂的数值算法时，还需要反复阅读和思考，但这本书无疑为我提供了一条通往实际应用知识的道路。

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读完《量子化学 第二版 下册》中的一部分内容，我发现它不仅仅是在介绍理论，更是在引导读者如何去思考问题。书中关于激发态理论的章节，让我对分子在吸收或发射光子时的行为有了全新的认识。从单重态到三重态的跃迁，从Franck-Condon原理的解释，到各种激发态计算方法（如TD-DFT、CIS、CC2等）的原理和应用，都让我感到非常新颖。特别是书中对于光化学反应机理的讨论，通过对分子轨道交叉点、势能面的研究，揭示了光激发过程中能量传递和转化是如何发生的。这对于理解荧光、磷光、光催化等现象至关重要。我尝试着去理解书中关于自旋-轨道耦合效应的讨论，以及它在重原子体系中如何影响电子跃迁，这方面的知识对于我理解某些特殊材料的光物理性质提供了新的思路。虽然其中涉及到一些更复杂的数学工具，比如张量运算和算符代数，但我认为作者在力求将这些概念解释清楚。这本书不仅让我了解了“是什么”，更让我思考了“为什么”和“如何”。

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这次拿到这本《量子化学 第二版 下册》，真的是怀揣着一种既期待又有些忐忑的心情。毕竟，量子化学这门学科本身就充满着抽象和挑战，而“下册”二字更是预示着前方还有更深邃的理论海洋等待我们去探索。翻开书页，扑面而来的依然是严谨的数学推导和复杂的物理概念，但与之前上册的循序渐进相比，这本书的难度系数明显提升了一个档次。一开始，我对其中关于多电子体系的近似方法，比如Hartree-Fock方法及其局限性，以及各种后Hartree-Fock方法（如组态相互作用CI、耦合簇CC、微扰理论MPn等）的介绍，感到有些吃力。作者在描述这些方法时，虽然力求清晰，但其中涉及的算符、积分、能量表达式等，都要求读者具备扎实的数学基础和对量子力学基本原理的深刻理解。我尝试着放慢阅读速度，反复推敲每一个公式的含义，试图理解这些方法是如何克服单电子近似的不足，从而更准确地描述原子和分子的性质的。尤其是在讨论电子相关性问题时，书中对不同方法的计算精度、效率以及适用范围的比较，让我对如何选择合适的计算方法有了更直观的认识。虽然在阅读过程中，我不免会感到有些困惑和茫然，但每当克服一个难点，理解一个关键概念时，那种豁在脑海中豁然开朗的感觉，又会给我带来莫大的动力，让我更加渴望继续深入下去。这本书无疑是一座宝藏，等待着那些有决心、有毅力去挖掘它内在价值的读者。

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《量子化学 第二版 下册》不仅仅是一本理论书籍，它更像是一本引导读者进行批判性思考的“工具书”。书中在介绍各种量子化学计算方法时，都会深入分析其原理、优缺点、以及适用范围，这促使我不仅仅是死记硬背，而是要去理解每种方法背后的物理思想和数学依据。例如，在讨论周期性体系的计算时，作者会强调不同近似（如赝势、截断等）对结果的影响，以及如何评估计算的可靠性。我还对书中关于“近似”和“精确”的辩证关系进行了思考，认识到在量子化学计算中，往往需要在准确性和计算效率之间进行权衡。作者在引导读者进行批判性思考时，并没有直接给出结论，而是通过提出问题、展示不同的观点，来激发读者的独立思考能力。虽然我在理解某些复杂的计算误差分析时，还需要进一步的学习，但我认为这本书极大地提升了我解决问题的能力。

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不得不说，《量子化学 第二版 下册》在内容组织上，确实是下足了功夫。它并没有因为“下册”的身份而显得松懈，反而将一些更为前沿和复杂的主题一一呈现。例如，书中对于分子轨道理论在描述化学键形成和分子性质方面的深入探讨，让我对C-C单键、双键、三键的电子分布以及π电子离域化等概念有了更深刻的理解。特别是对共轭体系和芳香性的阐述，作者通过对HOMO-LUMO能级差、电荷密度分布等进行分析，清晰地解释了这些现象的微观本质。此外，书中关于群论在分子对称性分析中的应用，以及如何利用对称性简化量子化学计算，也给我留下了深刻的印象。我尤其欣赏作者在介绍这些抽象概念时，常常结合具体的分子实例，比如水分子、甲烷分子、苯分子等，通过计算结果的可视化，让抽象的理论变得更加具象化，易于理解。虽然在某些部分，例如电子自旋和全对称性算符的引入，我还需要借助一些额外的参考资料来加深理解，但整体而言，这本书为我打开了一个全新的视角，让我能够从微观的电子运动角度来理解宏观的化学现象。它不仅仅是一本教材，更像是一本引人入胜的科幻小说，只不过其中的“科幻”成分，是真实存在的微观世界。

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持有《量子化学 第二版 下册》已经有一段时间了，我不得不承认，这本书的确是一本厚重而富有挑战性的著作。它在很多章节中，深入到了量子化学计算方法的细节之中，比如各种数值积分技术、迭代求解方法以及优化算法等。对于那些希望将理论知识付诸实践，进行实际量子化学计算的读者来说，书中提供的这些信息无疑是非常宝贵的。我特别关注了书中关于密度泛函理论（DFT）的介绍，这是一种在现代量子化学计算中应用广泛且高效的方法。作者详细阐述了交换-关联泛函的类型、发展历程以及它们在描述不同类型化学问题时的优缺点，比如LDA、GGA、混合泛函等。理解这些泛函的物理含义和数学形式，对于选择合适的泛函来解决具体问题至关重要。同时，书中也提及了后DFT方法，如多官能团密度泛函理论（hybrid DFT）和后DFT方法（post-DFT methods），进一步拓宽了计算的边界。虽然在某些算法的实现细节上，我可能还存在一些模糊之处，需要进一步钻研，但这本书无疑为我提供了一个坚实的理论基础，让我能够更自信地去探索计算化学的广阔天地。

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从《量子化学 第二版 下册》中，我获得了一种对分子结构和性质之间关系的更深层次的理解。书中关于振动光谱和转动光谱的理论部分，让我明白了如何通过分析分子的能量转移来推断其结构和化学键的性质。对简谐振子模型、非简谐振子模型以及转动-振动耦合的介绍，以及如何利用这些模型来解释红外和拉曼光谱的谱峰位置、强度和劈裂，都让我感到非常受益。我还对书中关于电子光谱的讨论，特别是对Bohr模型、量子力学模型以及光谱学基本原理的梳理，有了更清晰的认识。书中对摩尔斯势能函数和光谱常数的引入，以及如何利用这些参数来描述分子振动和转动能级，都为我理解实验数据提供了重要的理论支撑。虽然在理解某些复杂的振动模式耦合和转动-振动相互作用时，我感到一些挑战，但我认为作者在力求将这些概念解释得尽可能清晰。这本书不仅仅是在讲解理论，更是在教导读者如何将理论知识与实验观测联系起来。

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期末复习资料。。。

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已经看不下去了。

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