重—轻—重反应体系的动力学研究

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近些年来,散射共振态的研究一直是化学动力学研究的一个重要的前沿课题。散射共振态在大多数化学反应中起决定性的作用,它控制了化学反应的分支比,产物的能量分布和角分布等重要的特征性质。对于探索各类化学反应的详细机理,提高反应体系中不同能量形式(平动能,转动能,振动能和电子激发能等等)的利用率,以及如何控制化学反应的方向及速率等各类研究,均需要对化学中的散射共振态进行详细的考察和分析。化学反应的散射共振态是一种综合的量子效应,主要包含量子化学理论和反应散射理论两方面的综合研究。其中,化学反应的各类势能面是研究散射共振态的最基本也是最重要的工具,通过对势能面的计算和分析,可以获得散射共振态的各类特征性质,如共振能,共振宽度或共振寿命等等。最近对于散射共振态的实验研究的飞速发展,更是大大地推动了理论化学家对于散射共振态的研究。其中,D M Neumark等人的光分离光谱实验研究和K P Liu等人的交叉分子束实验更是取得了重大的成就,对此学科的发展意义非凡。而对于散射共振态的理论计算研究还有很多问题尚未解决。 本论文对若干重-轻-重反应体系的散射共振态做了动力学的理论研究,主要内容包括以下几个方面: 第一章的绪论中,简要介绍了散射共振态研究的历史背景,共振态的不同类型,以及目前对散射共振态的实验研究和理论研究的发展现状。而后,关注了该领域发展的最新动态,以及对散射共振态研究的发展前景。 第二章中,详细介绍了目前研究散射共振态的理论方法。理论研究主要包括势能面的构建和量子反应散射理论对散射共振态的计算。然后介绍了偏分势能面的理论基础和构建方法,和如何利用偏分势能面研究化学反应的散射共振态,主要包括一维方势阱模型和构建散射矩阵两个方面。 第三章,一维方势阱模型被应用于对目标体系的共振态寿命的计算研究。首先介绍了该模型的理论依据,和目标体系的理论研究状况,然后分别对两个模型化学反应,I+HI(v)→IH(v’)+I,Br+HBr(v)→BrH(v’)+Br做了相关
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