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量子化學 cover

化學

化學

量子化學

Donald A. McQuarrie

英文原名: Quantum Chemistry

嚴謹介紹用來解釋原子結構、化學鍵、光譜和分子行為的量子力學概念。

難度等級
高級
學術層次
研究所
量子力學分子結構化學鍵光譜學數學化學

01 / 經典教材推薦

經典教材推薦

引用

McQuarrie, D. A. (2007). Quantum Chemistry (2nd ed.). University Science Books.

為什麼重要

量子化學解釋了分子為什麼具有化學家觀察到的結構、能量和光譜。McQuarrie 從量子力學公理出發,逐步介紹用於原子和分子研究的實用近似方法。

核心概念

狀態與可觀測量

波函數編碼系統狀態,算符和期望值則把數學描述連接到可測量的物理量。

把近似當作方法

大多數化學系統無法精確求解。變分法、微擾理論和基組概念展示了如何用受控近似把理想模型轉化為有用計算。

原子與分子

類氫原子提供可求解的起點,之後討論多電子原子、分子軌域,以及電子結構和化學鍵之間的關係。

光譜學後果

能階不是抽象解;能階差決定分子吸收和發射什麼。因此量子模型可以直接連接到實驗光譜學。

閱讀方法

把物理問題、數學模型和使問題可處理的近似分成三個層次。每當結果被用來解釋化學現象時,都要問哪些假設保證了這種解釋可靠。

結語

《量子化學》對希望從量子原理理解化學直覺的讀者來說頗具挑戰也很有回報。它適合作為物理化學、數學和分子科學之間的橋梁。