计算化学公社

标题: 求助关于计算荧光光谱的问题 [打印本页]

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-12 15:45
标题: 求助关于计算荧光光谱的问题
本人之前从来没有接触过量子化学这个方面，由于目前需要对荧光的光谱进行分析，目前的计划是计算一些生物气溶胶物质的荧光光谱（例如细菌、花粉等），这几天在论坛中发现用ORCA和Multiwfn这两款应用可以得到一些物质的荧光光谱，学习了这些天但也仅限于用社长老师文章中给的例子，自己不能做到可以自如应用这些软件来完成自己想要的工作，请问大家我应该从哪些方面开始着手，或是我的问题是否还有其它的方法可以解决？
恳请各位老师可以给出建议，谢谢大家了！

作者
Author: rabbitkiller 时间: 2020-8-12 15:50
要先学习一些原子物理学，分子光谱学的一些东西吧，有了这些东西至少可以分析一下你手头的光谱了。至于计算，可能要学习量子力学，量子化学的东西了。

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-12 15:52

rabbitkiller 发表于 2020-8-12 15:50
要先学习一些原子物理学，分子光谱学的一些东西吧，有了这些东西至少可以分析一下你手头的光谱了。至于计算 ...

好的，谢谢您！

作者
Author: thanhtam 时间: 2020-8-12 15:54
细菌，花粉？
量化能算的是几个到几百个原子的体系，先把你的问题转化为量化能算的问题再说。

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-12 16:19

thanhtam 发表于 2020-8-12 15:54
细菌，花粉？
量化能算的是几个到几百个原子的体系，先把你的问题转化为量化能算的问题再说。

请问量化到能算的是几个到几百个原子的体系是什么意思呢，例如量化到什么样的物质才可以呢？

作者
Author: thanhtam 时间: 2020-8-12 16:27
本帖最后由 thanhtam 于 2020-8-12 16:32 编辑

香蕉酥发表于 2020-8-12 16:19
请问量化到能算的是几个到几百个原子的体系是什么意思呢，例如量化到什么样的物质才可以呢？

量化=量子化学，是名词，不是动词

作者
Author: rabbitkiller 时间: 2020-8-12 16:33

香蕉酥发表于 2020-8-12 16:19
请问量化到能算的是几个到几百个原子的体系是什么意思呢，例如量化到什么样的物质才可以呢？

细菌和花粉里，到底是哪种物质，哪种分子会发光，这个要首先搞清楚才能继续往下走。

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-12 16:40

rabbitkiller 发表于 2020-8-12 16:33
细菌和花粉里，到底是哪种物质，哪种分子会发光，这个要首先搞清楚才能继续往下走。

之前查找了一些资料，发现有色氨酸、NADH、核黄素等，请问这些物质是可以进行计算的吗

作者
Author: thanhtam 时间: 2020-8-12 16:47

香蕉酥发表于 2020-8-12 16:40
之前查找了一些资料，发现有色氨酸、NADH、核黄素等，请问这些物质是可以进行计算的吗

可以

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-12 17:09

thanhtam 发表于 2020-8-12 16:47
可以

明白了谢谢您

作者
Author: sobereva 时间: 2020-8-13 08:02
先仔细看了此文搞懂基本操作
Gaussian中用TDDFT计算激发态和吸收、荧光、磷光光谱的方法
http://sobereva.com/314（http://bbs.keinsci.com/thread-2413-1-1.html）

然后有不懂的光物理方面的概念，去google搜搜、看看wiki的文章补充基本知识。在仪器分析书的UV-Vis那部分一般也会介绍相关背景知识。

然后针对具体问题，弄清楚到底要算什么体系、用什么模型。通常来说，必须把体系简化到<=几百个原子才能通过量化计算研究激发态；对于需要计算荧光、要优化激发态的情况，对于计算资源不是很好的情况，需要控制在100原子以内。

另外，多看看相关研究文章，看大家普遍是怎么研究此类问题的，看多了自然就有思路了。

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-13 08:34

sobereva 发表于 2020-8-13 08:02
先仔细看了此文搞懂基本操作
Gaussian中用TDDFT计算激发态和吸收、荧光、磷光光谱的方法
http://sobereva ...

明白了，谢谢老师！

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-26 15:46
本帖最后由香蕉酥于 2020-8-26 15:47 编辑

rabbitkiller 发表于 2020-8-12 15:50
要先学习一些原子物理学，分子光谱学的一些东西吧，有了这些东西至少可以分析一下你手头的光谱了。至于计算 ...

您好请问下在计算荧光光谱时如何设定激发波长呢，目前我使用的是Gaussian09，如果这个软件不可以设定激发波长的话，还有其他的方法吗？

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-26 15:47

sobereva 发表于 2020-8-13 08:02
先仔细看了此文搞懂基本操作
Gaussian中用TDDFT计算激发态和吸收、荧光、磷光光谱的方法
http://sobereva ...

老师，请问下在计算荧光光谱时如何设定激发波长呢，目前我使用的是Gaussian09，如果这个软件不可以设定激发波长的话，还有其他的方法吗？

作者
Author: pwzhou 时间: 2020-8-26 15:49

香蕉酥发表于 2020-8-26 15:47
老师，请问下在计算荧光光谱时如何设定激发波长呢，目前我使用的是Gaussian09，如果这个软件不可以设定激 ...

这个不是做实验，不需要指定激发波长，计算荧光光谱请用TDDFT优化第一激发态构型。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-8-26 22:19

香蕉酥发表于 2020-8-12 16:40
之前查找了一些资料，发现有色氨酸、NADH、核黄素等，请问这些物质是可以进行计算的吗

这么常见的物质，肯定都有实验光谱的，实验光谱比计算结果靠谱得多，完全没必要做计算，把实验的纯物质谱拿来对比就行了。

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-27 20:23

wzkchem5 发表于 2020-8-26 22:19
这么常见的物质，肯定都有实验光谱的，实验光谱比计算结果靠谱得多，完全没必要做计算，把实验的纯物质谱 ...

谢谢，我尝试找找准确的

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-27 20:24

pwzhou 发表于 2020-8-26 15:49
这个不是做实验，不需要指定激发波长，计算荧光光谱请用TDDFT优化第一激发态构型。

只是我需要的荧光光谱是355nm激发下的，是不可以计算这样的吗？

作者
Author: pwzhou 时间: 2020-8-27 21:49

香蕉酥发表于 2020-8-27 20:24
只是我需要的荧光光谱是355nm激发下的，是不可以计算这样的吗？

根据卡莎规则，不论刚开始激发到哪个电子态，最终都会弛豫到S1态发光，所以通常而言，荧光光谱和激发波长没有关系。在这种情况下，用TD优化第一激发态构型，得到的S0到S1的垂直激发能，即对应于荧光光谱最大峰值所对应的波长（虽然这两者从定义上来讲并不严格一致）。对于有些反卡莎规则的分子，可能会从S2态发光，这个时候优化S2构型即可得到对应的荧光光谱最大峰值所对应的波长。所以理论上计算荧光光谱，就是优化激发态构型。

Sob之前回复你的那个链接里面关于如何计算吸收谱和荧光谱介绍的很清楚了。

作者
Author: sobereva 时间: 2020-8-28 03:46

香蕉酥发表于 2020-8-26 15:47
老师，请问下在计算荧光光谱时如何设定激发波长呢，目前我使用的是Gaussian09，如果这个软件不可以设定激 ...

量化计算荧光没有激发波长的事，把我的博文仔细看了自然就知道怎么算了。这种计算也假定了不管激发到什么激发态，最终都转换到你算荧光的那个态再发荧光。

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-29 08:40

pwzhou 发表于 2020-8-27 21:49
根据卡莎规则，不论刚开始激发到哪个电子态，最终都会弛豫到S1态发光，所以通常而言，荧光光谱和激发波长 ...

明白了谢谢您

作者
Author: 香蕉酥 时间: 2020-8-29 08:40

sobereva 发表于 2020-8-28 03:46
量化计算荧光没有激发波长的事，把我的博文仔细看了自然就知道怎么算了。这种计算也假定了不管激发到什么 ...

谢谢sob老师

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