高斯型軌道英文解釋翻譯、高斯型軌道的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Gaussian type orbital; GTO

分詞翻譯：

高的英語翻譯：

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

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

型的英語翻譯：

model; mould; type
【醫】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【經】 type

軌道的英語翻譯：

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

專業解析

高斯型軌道（Gaussian-type orbitals, GTOs）是量子化學中用于描述原子或分子中電子波函數的數學基函數，其核心特征是以高斯函數形式近似原子軌道的徑向分布。與Slater型軌道（STOs）相比，GTOs通過多個高斯函數的線性組合（稱為基組）模拟原子軌道，顯著提高了計算效率。

1. 數學表達式與核心參數

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

$N$為歸一化常數
$n$為主量子數
$alpha$為軌道指數（控制函數衰減速率）

2. 計算化學中的應用優勢

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

高效積分計算：高斯函數乘積仍為高斯函數，簡化多中心積分（如雙電子排斥積分）的計算
基組可擴展性：通過收縮高斯基組（如STO-NG基組）平衡精度與計算成本

3. 典型基組體系

最小基組（如STO-3G）：3個高斯函數組合近似1個Slater軌道
劈裂價層基組（如6-31G）：對價層軌道使用更高精度展開
極化與彌散函數（如cc-pVTZ）：添加角動量更高或長程衰減更慢的高斯函數

4. 與實驗數據的關聯性

研究表明，采用aug-cc-pV5Z等級别的高斯基組，可使量子化學計算結果與X射線光電子能譜（XPS）等實驗數據的誤差小于1 kcal/mol。

權威參考文獻

基函數理論基礎：Pople J. A., Beveridge D. L., Approximate Molecular Orbital Theory (McGraw-Hill, 1970)
基組收斂性分析：Helgaker T. et al., Chemical Reviews 2012, 112(1), 543-631
計算與實驗對比：Neese F., WIREs Computational Molecular Science 2018, 8(1): e1327

網絡擴展解釋

高斯型軌道（Gaussian Type Orbital, GTO）是量子化學中用于描述原子或分子中電子波函數的一種數學函數形式，其核心基于高斯函數（即指數函數為二次型的形式）。以下是詳細解釋：

1.定義與基本概念

高斯型軌道是一種近似方法，用于簡化量子化學計算中的積分運算。它通過高斯函數的線性組合來模拟更複雜的原子軌道（如Slater型軌道），從而降低計算複雜度。

2.數學形式

單個高斯型軌道的表達式通常為： $$ G(mathbf{r}) = N cdot e^{-alpha |mathbf{r} - mathbf{R}|} $$ 其中，( N ) 是歸一化系數，( alpha ) 是控制函數寬度的指數參數，( mathbf{R} ) 是原子核的位置坐标。

3.應用領域

計算化學：GTO是基組（Basis Set）的重要組成部分，用于構建分子軌道。例如，在Hartree-Fock方法和密度泛函理論（DFT）中廣泛使用。
優勢：高斯函數的多中心積分可通過解析方法高效計算，而Slater型軌道則需要數值積分，計算成本更高。

4.局限性與改進

局限性：單個GTO難以精确描述電子在原子核附近的“尖峰”行為（Cusp條件），因此需通過多個高斯函數的線性組合（如STO-nG基組）來逼近真實軌道。

5.擴展說明

高斯型軌道與量子力學中的其他概念密切相關，例如量子諧振子基态波函數也采用高斯函數形式。

如需進一步了解具體基組類型或計算實例，可參考計算化學領域的專業文獻或教材。