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分子积分公式问题

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发布时间: 2018-1-25 23:34

正文摘要:

在Attila Szabo的书Modern Quantum Chemistry的附录A中,式(A.17)到(A.18)运用了傅里叶变换,我的理解是f1(r)f2(r)=F-1{F[f1(r)f2(r)]},而根据卷积定理,F[f1(r)f2(r)]=(2π)^(-3)F1(k)*F2(k),书上怎么直接把卷 ...

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清微 发表于 Post on 2018-1-26 17:00:54
奥,好的,终于搞懂了,多谢老师。
卡开发发 发表于 Post on 2018-1-26 16:39:48
清微 发表于 2018-1-26 15:53
您的意思是f1(r)=F-1[F1(k1)],f2(r)=F-1[F2(k2)],于是f1(r)f2(r)=F-1[F1(k1)]•F-1[F2(k2)],也就是分 ...

不,只是说形式上可以看成是卷积的形式,并非卷积本身的严格数学定义,说法来自于J. Phys.: Condens. Matter 14 (2002) 2745–2779当中公式(17)和(18)之间对于重叠积分的描述的一段话:
The function S(R) can be seen as a convolution: we take the Fourier transform

实际计算过程和FFT计算卷积没什么太大差异,计算过程(就拿程佩青那本《数字信号处理教程》的4.10作为参考好了)就是:
(1)计算F1(k)=FFT[f1(r)]
(2)计算F2(k)=FFT[f2(r)]
(3)计算F1(k)F2(k)
(4)计算f1(r)*f2(r)=IFFT(F1(k)F2(k))
所以我的表示应该没有问题,只是解析做的时候是先把正变换后那个积分顺序做调换,逆变换的时候再拿进来而已。

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清微 发表于 Post on 2018-1-26 15:53:16
本帖最后由 清微 于 2018-1-26 15:54 编辑

您的意思是f1(r)=F-1[F1(k1)],f2(r)=F-1[F2(k2)],于是f1(r)f2(r)=F-1[F1(k1)]•F-1[F2(k2)],也就是分别进行傅里叶逆变换并相乘,而我一直纠结于f1(r)f2(r)=F-1{F[f1(r)f2(r)]},没有想到分开取傅里叶逆变换,多谢老师的提醒。

另外f1与f2的卷积应该为:f1(r1)*f2(r1)=∫f1(x1)f2(r1-x1)dx1,不管怎么变换都化不成这种形式。
卡开发发 发表于 Post on 2018-1-26 01:46:09
本帖最后由 卡开发发 于 2018-1-26 01:51 编辑

A16-A20的按照书上推导我写在下面:


形式上,你可以令:
x1≡r1-Rp
Rp-Rc≡R

这样r1-Rc=x1+R
f1(r1)=exp(-p|r1-Rp|^2)=exp(-px1^2)=f1(x1)
f2(r1)=1/|r1-Rc|=1/|x1+R|=f2(x1+R)

积分的形式为∫f1(r1)f2(r1)dr1可以转化为卷积的形式∫f1(r1)f2(r1+R)dr1,计算的时候就按照S(x1)=F-1{F[f1]F[f2]}做积分,最后求S(R)。这样做积分的形式并不限定于上面吸引积分的计算,也可以用于计算重叠积分或动能积分,此时可以绕过GTO乘积定理导出积分公式;另外上述方法的直接离散化计算也是SIESTA处理双中心积分的方法,只是分离角度部分之后径向部分的卷积不是Fourier变换,而是球形Hankel变换罢了。

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