高斯型轨道英文解释翻译、高斯型轨道的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Gaussian type orbital; GTO

分词翻译：

高的英语翻译：

high; high-priced; lofty; loud; tall
【医】 homo-; hyper-; hypsi-; hypso-; per-

斯的英语翻译：

this
【化】 geepound

型的英语翻译：

model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type

轨道的英语翻译：

course; orbit; path; railway; roadway; track; trajectory; tramroad
【计】 orbiting laboratory
【化】 orbit; orbital; trajectory

专业解析

高斯型轨道（Gaussian-type orbitals, GTOs）是量子化学中用于描述原子或分子中电子波函数的数学基函数，其核心特征是以高斯函数形式近似原子轨道的径向分布。与Slater型轨道（STOs）相比，GTOs通过多个高斯函数的线性组合（称为基组）模拟原子轨道，显著提高了计算效率。

1. 数学表达式与核心参数

高斯型轨道的一般形式为： $$ R(r) = N cdot r^{n-1} e^{-alpha r} $$ 其中：

$N$为归一化常数
$n$为主量子数
$alpha$为轨道指数（控制函数衰减速率）

2. 计算化学中的应用优势

GTOs在Hartree-Fock方法和密度泛函理论（DFT）中被广泛采用，主要原因包括：

高效积分计算：高斯函数乘积仍为高斯函数，简化多中心积分（如双电子排斥积分）的计算
基组可扩展性：通过收缩高斯基组（如STO-NG基组）平衡精度与计算成本

3. 典型基组体系

最小基组（如STO-3G）：3个高斯函数组合近似1个Slater轨道
劈裂价层基组（如6-31G）：对价层轨道使用更高精度展开
极化与弥散函数（如cc-pVTZ）：添加角动量更高或长程衰减更慢的高斯函数

4. 与实验数据的关联性

研究表明，采用aug-cc-pV5Z等级别的高斯基组，可使量子化学计算结果与X射线光电子能谱（XPS）等实验数据的误差小于1 kcal/mol。

权威参考文献

基函数理论基础：Pople J. A., Beveridge D. L., Approximate Molecular Orbital Theory (McGraw-Hill, 1970)
基组收敛性分析：Helgaker T. et al., Chemical Reviews 2012, 112(1), 543-631
计算与实验对比：Neese F., WIREs Computational Molecular Science 2018, 8(1): e1327

网络扩展解释

高斯型轨道（Gaussian Type Orbital, GTO）是量子化学中用于描述原子或分子中电子波函数的一种数学函数形式，其核心基于高斯函数（即指数函数为二次型的形式）。以下是详细解释：

1.定义与基本概念

高斯型轨道是一种近似方法，用于简化量子化学计算中的积分运算。它通过高斯函数的线性组合来模拟更复杂的原子轨道（如Slater型轨道），从而降低计算复杂度。

2.数学形式

单个高斯型轨道的表达式通常为： $$ G(mathbf{r}) = N cdot e^{-alpha |mathbf{r} - mathbf{R}|} $$ 其中，( N ) 是归一化系数，( alpha ) 是控制函数宽度的指数参数，( mathbf{R} ) 是原子核的位置坐标。

3.应用领域

计算化学：GTO是基组（Basis Set）的重要组成部分，用于构建分子轨道。例如，在Hartree-Fock方法和密度泛函理论（DFT）中广泛使用。
优势：高斯函数的多中心积分可通过解析方法高效计算，而Slater型轨道则需要数值积分，计算成本更高。

4.局限性与改进

局限性：单个GTO难以精确描述电子在原子核附近的“尖峰”行为（Cusp条件），因此需通过多个高斯函数的线性组合（如STO-nG基组）来逼近真实轨道。

5.扩展说明

高斯型轨道与量子力学中的其他概念密切相关，例如量子谐振子基态波函数也采用高斯函数形式。

如需进一步了解具体基组类型或计算实例，可参考计算化学领域的专业文献或教材。