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标题: 关于交换能的问题。 [打印本页]

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小范范1989    时间: 2014-11-10 22:07
标题: 关于交换能的问题。
学习量化,老师讲的是:自旋反平行的电子,之间没有交换能,因为,在计算的时候,由于自旋反平行的正交,相乘为0.
但是,我在看分子光化学的时候,第一激发单重态,他的未配对的两个电子的自旋是反平行的,交换能为正直。
在三重态分子中,未配对的电子,自旋方向相同,交换能为负值,所以说。s1和t1的能级差为两倍的交换能。
这个地方我不理解。不是说自旋反平行的电子没有交换能吗?怎么这里又有了?
我理解的不太好,期待指正。
谢谢
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sobereva    时间: 2014-11-11 05:03
考虑最简单的模型,两个态的轨道都一样(不考虑轨道弛豫)且波函数用单行列式表示,那么单重激发态那两个单电子之间就是没有交换能的。三重态,那两个单电子相互平行,才有交换能。所以二者能级差也不是两倍的交换能而是一倍。

建议你看Szabo的Modern quantum chemistry的87页附近的讨论,推导得很清楚。
至于你看的那本书,可能写错了,也可能理解问题。
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小范范1989    时间: 2014-11-11 10:33
sobereva 你好,关于这个交换能的问题,我理解的不深,可能我上段表述不明确。我在说一说,麻烦您指正一下,谢谢
1:咱们说的,那个自旋反平行的电子,没有交换能。自旋平行的电子,有交换恩。这是因为,我们说的平行和反平行的电子,是因为他们有确定的轨道,确定的自旋的方向,所以,我们在用公式计算的时候,会出现,自旋反平行的电子,他们的交换恩为0.
2:而我们讨论s1和t1的时候。s1有自己的函数,我们用她的函数,计算交换能,最后,确实出来有正的一项。
  t1,用她的函数,计算,会有负的交换恩。
所以说,我是不是把,第一种情况,这个分离的的情况,电子的自旋确定的。第二中情况,电子自旋是概率的。所以说,我说的着两种情况,是不是混淆了?

谢谢sobereva
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sobereva    时间: 2014-11-11 10:40
1 说得还算没问题
2 完全混乱了。
要想理清思路,还是看看经典量化书吧,特别是CI部分。
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小范范1989    时间: 2014-11-11 11:10
谢谢您。我理解的比较乱,我再想想,麻烦您了。:lol
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小范范1989    时间: 2014-11-11 20:32
sobereva 发表于 2014-11-11 10:40
1 说得还算没问题
2 完全混乱了。
要想理清思路,还是看看经典量化书吧,特别是CI部分。

群主,我看您写multiwfn能解决好多问题,很好用,通过multiwfn也学到很多。感觉您的那些使用的帖子都很好。自己现在已经学习了3个帖子了,感觉收获很多,可是,每次都是自己把帖子复制下来,打印出来,留着。每次都要调格式。要是群主能把那些帖子的word放上来,让我们下载,那就倍爽了。哈哈哈
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sobereva    时间: 2014-11-11 21:43
没有word版,我写的时候也都是在记事本上面写。
网页内容想更新时随时就更新了,如果还有word版,每次更新帖子还得再更新一下word文件,太麻烦
作者
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小范范1989    时间: 2014-11-12 14:57
本帖最后由 小范范1989 于 2014-11-12 14:59 编辑
sobereva 发表于 2014-11-11 21:43
没有word版,我写的时候也都是在记事本上面写。
网页内容想更新时随时就更新了,如果还有word版,每次更新 ...


sobereva,我看了看量化的书。还是不理解。给您看看,
作者
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小范范1989    时间: 2014-11-12 14:58
图片说明
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sobereva    时间: 2014-11-13 00:23
那本中文书有点乱写,别看了。J、K符号都不对,轨道能也根本没法那么表示。一定要看英文书,中文资料的可信度普遍很低,白耽误时间。英文的光化学方面的书多的是。
作者
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小范范1989    时间: 2014-11-16 19:55
sobereva 发表于 2014-11-13 00:23
那本中文书有点乱写,别看了。J、K符号都不对,轨道能也根本没法那么表示。一定要看英文书,中文资料的可信 ...


Sobereva你好,
我想咨询一下您,就是我看你写过的一个帖子,振动分辨的电子光谱,最后帖子的末尾说:
可以计算发射光谱,通过添加emission。我学习了这个帖子,我想在问一下几个问题,
1:帖子中计算吸收光谱,首先是优化了激发态,同时保存了他的震动信息(通过freq=saveNM),然后计算了基态的震动,同时和第一激发态的耦合(freq=FCsaveNM)。
我的理解是:基态是处于v=0,吸收跃迁到第一激发态的v=0v=1v=2…..,所以先计算激发态的,再计算基态的。
2:我想计算从s1s0的振动分辨的发射光谱,
我首先计算了基态的振动信息,# hf/6-31G* opt freq=saveNM  这样写对不对?
同时,我又计算了s1的振动和优化,# cis(root=1)/6-31G* opt freq=(FC,saveNM,emission),在最后加上了s0chk的路径。
我这样改写不知道对不对?我看高斯手册,里面的emission写的是freq=(readFC,FC,Emission
3:这是我做出来的‘emission振动光谱’,还请sob查阅
4:还有一个小问题,就是计算的时候,这些初始的坐标是哪来的?就是我们高斯view画出来保存的吗?我的理解是,首先我们先优化s0,得到坐标,为后面的计算使用。
这样,我们在计算激发态的时候,里面的坐标是s0的坐标。我们再计算s0s1振动耦的时候,用的也是我们早优化出来的s0的坐标?
5:溶剂中的怎样计算?就是在命令行加上scrf=()??这个吗?我看高斯守则中,还写得是freq=(readfc,fc,emission,readFCHT)?不理解,还请sob指点。
6:如果说想计算电离光谱,那么就可以把激发态改为阳离子。也就是改写它的电荷数是吧?电离一个电子,在输入文件中的电荷数就写1,电离两个就写2
通过看您的帖子还有您的回复,学到了很多,谢谢您。Thanks
这是,我自己计算出来的的发射光谱
这是模拟您帖子中的,做的图像。

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小范范1989    时间: 2014-11-16 19:59
这是我的数据图像@sobereva
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jiangning198511    时间: 2014-11-16 21:02
本帖最后由 jiangning198511 于 2014-11-16 21:03 编辑
sobereva 发表于 2014-11-11 05:03
考虑最简单的模型,两个态的轨道都一样(不考虑轨道弛豫)且波函数用单行列式表示,那么单重激发态那两个单 ...

我觉得他说的是这个情况,这是书上的习题。
C:\Users\jn1985\Desktop\1.pngC:\Users\jn1985\Desktop\2.png
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sobereva    时间: 2014-11-17 01:21
小范范1989 发表于 2014-11-16 19:55
Sobereva你好,我想咨询一下您,就是我看你写过的一个帖子,振动分辨的电子光谱,最后帖子的末尾说:可 ...

单独发个帖子吧,然后我再回复
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sobereva    时间: 2014-11-17 05:51
jiangning198511 发表于 2014-11-16 21:02
我觉得他说的是这个情况,这是书上的习题。


用自旋匹配函数表示单重激发态的时候是这样,比起单行列式的时候会多个K。那本中文书中可能是指的这个意思,但是语言叙述上令人产生误会。

作者
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jiangning198511    时间: 2014-11-17 08:37
sobereva 发表于 2014-11-17 05:51
用自旋匹配函数表示单重激发态的时候是这样,比起单行列式的时候会多个K。那本中文书中可能是指的这个 ...

我也觉得很有问题,估计写书的人直接从哪里抄了个公式,但描述不知道从哪里抄,就自己发挥了。:P,最近出了好多量子化学书,但内容你就只能呵呵了。:P
作者
Author:
小范范1989    时间: 2015-2-3 10:13
jiangning198511 发表于 2014-11-16 21:02
我觉得他说的是这个情况,这是书上的习题。

jiangning你好,在我原来的这个帖子中,您的回复很到位,
但是我看了看还是不懂,不知道怎么推倒的,能否指点一下思路?谢谢你
再就是,我们这所说的单重态或者是三重态,不是单纯的一种电子排布,这个2.40联系中的第一个表达式也不知道怎么推倒的。
再就是,这个交换能,最后怎么和HOMO-LUMO联系起来?
我的问题比较菜鸟,还希望您不惜赐教,谢谢
作者
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nkallwar    时间: 2015-2-3 12:43
sobereva 发表于 2014-11-13 00:23
那本中文书有点乱写,别看了。J、K符号都不对,轨道能也根本没法那么表示。一定要看英文书,中文资料的可信 ...

       比较坑爹的是,对于像我这样原来有机方向的,自学一些量化基础,前面那些公式都已经吓得心惊胆战了,要是再全英文,更困难了。。。。
作者
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jiangning198511    时间: 2015-2-6 17:54
小范范1989 发表于 2015-2-3 10:13
jiangning你好,在我原来的这个帖子中,您的回复很到位,
但是我看了看还是不懂,不知道怎么推倒的,能 ...

1.能否将公式写出来,我好看看如何推导。
2.如何与HOMO-LUMO联系,这个我也不太知道,不好意思
作者
Author:
小范范1989    时间: 2015-2-6 20:27
jiangning198511 发表于 2015-2-6 17:54
1.能否将公式写出来,我好看看如何推导。
2.如何与HOMO-LUMO联系,这个我也不太知道,不好意思 :handsha ...

嗯,好的,我回老家了,没再学校,我的东西都在学校,等我回去找找,谢谢你,
作者
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三石草祭    时间: 2016-9-20 14:43
我也是这样理解的,把电子看为四维的(x,y,z,s).如果电子是自旋相同的,那么他们应该由slate行列式满足泡利不相容,但自旋相反的电子本身就满足交换反对称,所以不存在泡利不相容的情况,自旋相同的电子是存在交换能,自旋相反的电子不存在交换能,因为涉及到两个电子,所以交换能的大小应该乘以2
作者
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努力努力再努力    时间: 2019-8-18 14:10
小范范1989 发表于 2014-11-12 14:58
图片说明

你好! 请问你有这个图片的 pdf 吗 可不可以分享一下? 谢谢!

作者
Author:
granvia    时间: 2019-8-18 22:02
努力努力再努力 发表于 2019-8-18 14:10
你好! 请问你有这个图片的 pdf 吗 可不可以分享一下? 谢谢!

别看那中文的pdf了,明显说错了,自旋相反两电子之间怎么可能有交换作用,真是误人子弟




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