含時(shí)波包法研究小分子光解離動(dòng)力學(xué).pdf

1、山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文含時(shí)波包法研究小分子光解離動(dòng)力學(xué)姓名：李世剛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：原子與分子物理指導(dǎo)教師：孟慶田20070410山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文含時(shí)波包法研究小分子光解離動(dòng)力學(xué)中文摘要強(qiáng)激光場(chǎng)下分子的光電離和光解離多年來一直是人們關(guān)注的課題而在研究分子反應(yīng)散射時(shí)被證明是一種非常有效方法的含時(shí)波包動(dòng)力學(xué)理論在分子物理和場(chǎng)與分子相互作用等研究領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。含時(shí)波包法有許多優(yōu)點(diǎn)，除了數(shù)值計(jì)算上的高效率外，該方法還為動(dòng)

2、力學(xué)提供了物理意義明確而直觀的圖像，它既具有經(jīng)典的直觀，又不乏量子力學(xué)的準(zhǔn)確。另外，含時(shí)量子波包法尤其適用于研究體系隨時(shí)間演化的問題，因而是研究分子光解問題的有力工具。目前對(duì)強(qiáng)場(chǎng)下分子的光解離動(dòng)力學(xué)行為的理論研究主要集中在一些小分子上。對(duì)小分予的動(dòng)力學(xué)理論處理中，一維兩態(tài)問題是最簡(jiǎn)單的情況。對(duì)激光場(chǎng)下小分子光解離的處理不僅對(duì)處理大分子的強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng)有借鑒作用，對(duì)理解和實(shí)旌原子與分子過程的激光操控也具有重要的理論和實(shí)踐意義。本論文利用量子力學(xué)

3、含時(shí)波包傳播中的分裂算符一傅立葉變換方法研究了HCl分子從基態(tài)石‘∑不同的振動(dòng)量子態(tài)v=0I23上躍遷到激發(fā)態(tài)A’n上的總吸收截面，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：1利用傅立葉格點(diǎn)一哈密頓方法(FGH)求解了含時(shí)薛定諤方程，得到基態(tài)束縛態(tài)不同振動(dòng)能級(jí)的初始波函數(shù)，進(jìn)而利用激光脈沖作用得到相應(yīng)激發(fā)態(tài)波包。2利用劈裂算符一傅立葉變換方法實(shí)現(xiàn)波包的傳播。計(jì)算過程中利用傅立葉變換方法實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)空間和動(dòng)量空間的表象變換，來實(shí)現(xiàn)哈密頓算符對(duì)波函數(shù)的作用

4、，因?yàn)樵谧鴺?biāo)空間勢(shì)能算符是對(duì)角化的，而動(dòng)能算符在動(dòng)量空間是對(duì)角化的。3計(jì)算了HCl分子從基態(tài)束縛態(tài)的不同振動(dòng)能級(jí)躍遷到激發(fā)態(tài)總的光解截面。從計(jì)算結(jié)果可以看出，所有吸收譜均表現(xiàn)出一個(gè)諧振行為，每一個(gè)振動(dòng)態(tài)吸收譜最小值的個(gè)數(shù)恰好等于其基態(tài)波函數(shù)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，我們認(rèn)為這是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)反射原因造成的，這也符合反射定律。這個(gè)結(jié)果說明從基態(tài)的不同振動(dòng)態(tài)激發(fā)對(duì)總的光解截面會(huì)有一定的影響，因?yàn)镠Cl分子光解碎片Cl原子的自旋軌道分支比與初始激發(fā)的吸收截面有一