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quantum chemistry是什么意思,quantum chemistry的意思翻译、用法、同义词、例句

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常用词典

  • [物化] 量子化学

  • 例句

  • This text is designed as a practical introduction to quantum chemistry.

    这份正文被设计为实际的量子化学的介绍。

  • Density functional theory (DFT) of quantum chemistry was briefly introduced.

    简要介绍了量子化学中的密度泛函理论。

  • Significant biological applications of quantum chemistry are on the increase.

    量子化学的重要生物学应用正在不断增加。

  • Significant biological applications of quantum chemistry are on the increase .

    量子化学的重要生物学应用正在不断增加。

  • The hydrogenlike atom is the single most important system in quantum chemistry.

    类氢原子在量子化学中是独特的而最重要的体系。

  • 专业解析

    量子化学(Quantum Chemistry)是应用量子力学原理研究原子、分子及化学体系结构与性质的学科分支。它通过数学建模和计算模拟揭示微观粒子的运动规律,解释化学键形成、反应机理及光谱现象等核心化学问题。以下是其核心内容:


    一、理论基础

    1. 薛定谔方程

      量子化学的核心是求解多体系统的薛定谔方程:

      $$ hat{H}Psi = EPsi $$

      其中 (hat{H}) 为哈密顿算符,(Psi) 是波函数,描述电子位置的概率分布,(E) 为系统能量。该方程奠定了分子结构与能量的计算基础。

    2. 近似方法

      • 波恩-奥本海默近似:分离电子与原子核运动(因核质量远大于电子)。
      • 轨道理论:如哈特里-福克方法(Hartree-Fock)将多电子波函数简化为单电子轨道,通过自洽场迭代求解。

    二、关键研究方向

    1. 电子结构理论

      分析分子中电子排布与成键机制,例如:

      • 密度泛函理论(DFT):通过电子密度计算能量(较哈特里-福克效率更高),广泛应用于材料设计与催化研究。
      • 后哈特里-福克方法:如组态相互作用(CI)或耦合簇理论(CCSD),用于精确描述电子相关效应。
    2. 动力学模拟

      研究化学反应路径与速率,如:

      • 含时量子动力学:模拟光激发态分子的弛豫过程。
      • 非绝热过程:分析电子态与振动耦合导致的能量转移。

    三、应用领域

    1. 药物设计

      预测药物分子与靶蛋白结合能(如基于DFT的对接模拟),加速新药研发。

      案例:HIV蛋白酶抑制剂的设计(参见《Journal of Medicinal Chemistry》研究)。

    2. 材料科学

      优化光电器件材料(如钙钛矿太阳能电池的能带结构计算),提升能量转换效率。

    3. 催化机理

      解析酶活性中心或催化剂表面反应路径(如固氮酶中氮气活化机制)。


    四、权威参考文献

    1. 教材与专著

      • Szabo, A.; Ostlund, N. S. Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory. Dover Publications, 1996.
      • Jensen, F. Introduction to Computational Chemistry. Wiley, 2017.
    2. 学术机构资源

      • 美国化学会(ACS)《化学评论》:量子计算专题综述(ACS Publications)。
      • 英国皇家化学会(RSC)《物理化学化学物理》:DFT方法进展(PCCP Journal)。

    量子化学通过理论计算与实验验证的结合,持续推动化学、生物学及材料科学的突破性发展。

    网络扩展资料

    量子化学(Quantum Chemistry)是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的基础学科,属于理论化学的重要分支。以下是其详细解释:

    1.定义与核心内容

    量子化学通过量子力学理论描述原子、分子及化学反应中的电子行为,核心目标是揭示物质结构、性质及反应机制。其研究范围包括分子结构、化学键本质、分子间相互作用及反应动力学等。

    2.历史发展

    3.研究方法

    4.应用领域

    5.关键概念

    提示:如需进一步了解具体案例或扩展学习,可参考权威教材如《量子化学入门》(来源)。

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