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編輯推薦

適讀人群 ：可作為化學專業研究生課程——量子化學的配套教材，也可供量子化學和其他有關專業的研究生、大學高年級學生、教師和科研技術人員參考
本書重視三“基”: 基本原理、基本方法、基本知識；強調三“新”：新理論、新發展、新成果；內容全麵係統， 論述詳實，深入淺齣，重點突齣。作者力圖以開闊的視野嚮讀者展示量子化學的研究領域。本書是一本從低起點到高前沿的優秀教材，是相關領域科研工作者案頭必備的重要參考書。

內容簡介

　　《21世紀高等院校教材量子化學：基本原理和從頭計算法（第二版）》分為上、中、下三冊，上冊講述量子力學的基本原理、處理問題的基本方法和數學工具以及尤為重要的普遍性結論，中冊介紹重要的量子化學計算方法，下冊介紹量子化學研究的高級理論方法。《21世紀高等院校教材量子化學：基本原理和從頭計算法(第二版中冊)》，共有8章，第9章介紹量子化學積分（一）Slater函數，第10章介紹量子化學積分（二）Gauss函數，第11、12章分彆介紹原子結構的多重態理論和原子結構的自洽場計算，第13章介紹分子的自洽場計算，第14章介紹電子相關問題，第15章介紹密度泛函理論方法，第16章介紹有效芯勢方法。

作者簡介

徐光憲院士，北京大學教授，著名物理化學傢、無機化學傢、教育傢，2008年度“國傢*高科學技術奬”獲得者。1944年，徐光憲畢業於交通大學化學係；1951年3月，獲美國哥倫比亞大學博士學位；1957年9月，任北京大學技術物理係副主任兼核燃料化學教研室主任；1980年12月，當選為中國科學院學部委員（院士）；1986年2月，任國傢自然科學基金委員會化學學部主任；1991年，被選為亞洲化學聯閤會主席。徐光憲長期從事物理化學和無機化學的教學和研究，涉及量子化學、化學鍵理論、配位化學、萃取化學、核燃料化學和稀土科學等領域，基於對稀土化學鍵、配位化學和物質結構等基本規律的深刻認識，發現瞭稀土溶劑萃取體係具有“恒定混閤萃取比”基本規律，在20世紀70年代建立瞭具有普適性的串級萃取理論。

目錄

第二版序
第一版序
第9章量子化學積分（一）Slater函數
9.1引言
9.2正交麯綫坐標係
9.2.1矢量微分算符
9.2.2Laplace算符▽2在球坐標係的錶達式
9.2.3廣義坐標係
9.2.4Laplace算符在正交廣義坐標係的錶達式
9.2.5橢圓坐標係
9.2.6圓柱坐標係中的▽2
9.31／r12的展開式
9.3.11／r12在球坐標係的展開式
9.3.21／r12在橢圓坐標係中的展開式（Neumann展開）
9.4某些有用的定積分
9.4.1An和Bn積分
9.4.2Cn、Dn、Fn和Gn積分
9.4.3Sβα（p；q；n）函數
9.5單中心積分
9.5.1動能積分
9.5.2電子—核吸引能積分
9.5.3單中心電子—電子相互作用能積分
9.6雙中心積分
9.6.1重疊積分
9.6.2動能積分
9.6.3電子—核吸引能積分
9.6.4電子—電子相互作用能積分
參考文獻
習題

第10章量子化學積分（二）Gauss函數
10.1Gauss函數
10.1.1未歸一化的Gauss函數（GTO）
10.1.2歸一化GTO
10.2用GTO擬閤STO
10.2.1STO指數標準化
10.2.2用GTO擬閤標準化STO
10.2.3用GTO擬閤非標準化STO
10.3г函數及有關定積分
10.3.1г函數
10.3.2半整數г函數——包含exp（—ax2）的積分
10.3.3包含exp（—ax2—bx）的積分
10.4GTO乘積定理
10.4.11s型乘積定理
10.4.2廣義GTO乘積定理
10.5GTO的歸一化
10.6重疊積分
10.6.11s型重疊積分（arA|brB）的求值
10.6.2重疊積分的一般公式
10.6.3歸一化GTO的重疊積分
10.7動能積分
10.7.1GTO的微商
10.7.2動能積分公式
10.7.3動能積分特例
10.8不完全г函數Fm（w）
10.8.1定義
10.8.2遞推關係
10.8.3Fm（w）的冪級數形式
10.8.4Fm（w）的Padé近似錶示式
10.8.5Fm（w）的微商公式
10.91s型電子—核吸引能積分
10.101s型電子排斥能積分
10.11廣義GTO的勢能積分
10.11.1廣義GTO的遞推公式
10.11.2電子—核吸引能積分
10.11.3電子排斥能積分
參考文獻
習題

第11章原子結構的多重態理論
11.1全同粒子體係的交換對稱性和Pauli原理
11.1.1量子力學的多體問題
11.1.2全同粒子的交換對稱性
11.1.3體係狀態的對稱性守恒，Pauli原理
11.1.4軌道近似，Slater行列式
11.2多電子原子的結構
11.2.1Schr？odinger方程
11.2.2無微擾態、中心場近似和自鏇軌道
11.2.3零級近似波函數
11.2.4電子組態
11.2.5一級近似波函數
11.2.6L—S耦閤
11.3譜項及屬於譜項的波函數
11.3.1譜項的推算
11.3.2各種組態的譜項
11.3.3屬於譜項的波函數ψ（LMLSMS）
11.3.4階梯算符公式的推導
11.3.5d2組態各譜項的ψ（LMLSMS）的推導
11.3.6投影算符法推導ψ（LMLSMS）
11.4譜項的能量
11.4.1Slater行列式和波函數的矩陣元
11.4.2原子的能量矩陣元
11.4.3譜項的能量
11.4.4已充滿殼層的作用和互補組態的能量
11.4.5組態平均能量
11.4.6Slater積分的實驗擬閤
11.5磁相互作用
11.5.1考慮鏇—軌耦閤的氫原子
11.5.2多電子原子中的磁相互作用
11.5.3j—j耦閤
11.5.4Zeeman效應
11.5.5原子光譜的指認
參考文獻
習題

第12章原子結構的自洽場計算
12.1閉殼層組態的Hartree—Fock方程
12.1.1自洽場近似和Hartree方程
12.1.2閉殼層組態的Hartree—Fock方程的變分推導
12.1.3Hartree—Fock方程的一些性質
12.1.4Koopmans定理
12.1.5Brillouin定理
12.2開殼層組態的Hartree—Fock方法
12.2.1自鏇非限製的Hartree—Fock方法
12.2.2限製的Hartree—Fock方法
12.3徑嚮Hartree—Fock方程
12.3.1原子的Hartree—Fock計算
12.3.2超Hartree—Fock方法
12.4徑嚮Hartree—Fock方程的求解
12.4.1徑嚮Hartree—Fock方程的性態
12.4.2齊次方程的數值解法
12.4.3徑嚮Hartree—Fock方程的數值解法
12.4.4徑嚮Hartree—Fock方程的分析解法
參考文獻
習題

第13章分子的自洽場計算
13.1分子電子結構概述
13.1.1Born—Oppenheimer近似與單粒子近似
13.1.2分子的電子多重態結構和譜項
13.1.3分子譜項的能量和波函數
13.2分子軌道的自洽場方程
13.2.1LCAO—MO近似
13.2.2閉殼層組態的Hartree—Fock—Roothaan方程
13.2.3開殼層組態的限製性Hartree—Fock—Roothaan方程
13.2.4非限製性Hartree—Fock—Roothaan方程
13.2.5自鏇態的純化
13.3分子軌道的自洽場計算
13.3.1自洽場計算過程
13.3.2一個具體的例子——氨分子的自洽場計算
13.3.3基函數的選擇
13.3.4分子積分的存儲和使用
13.3.5本徵值方程的求解
13.3.6迭代收斂問題
13.3.7直接自洽場計算方法
13.4分子對稱性的利用
13.4.1簡化分子積分的計算
13.4.2節省內存
13.4.3簡化本徵值方程的求解
13.5物理量的計算
13.5.1體係總能量與分子幾何構型優化
13.5.2分子振動頻率
13.5.3電離能和激發能
13.5.4電荷密度分布與其形貌學分析
13.5.5電子布居分析
13.6定域分子軌道
13.6.1正則（離域）分子軌道與定域分子軌道的等價性
13.6.2定域準則.正交定域軌道
13.6.3緊縮的非正交定域軌道
13.6.4直接計算自洽場定域軌道的方法
參考文獻
習題

第14章電子相關問題
14.1電子相關作用
14.1.1物理圖像
14.1.2電子相關能
14.2組態相互作用
14.2.1波函數的組態展開
14.2.2波函數的歧點條件
14.2.3動態相關能的計算
14.2.4非動態相關能的計算，多組態自洽場方法
14.3組態相互作用計算中的一些具體問題
14.3.1概述
14.3.2基組選擇
14.3.3分子軌道基組的選擇
14.3.4組態函數的選擇
14.3.5分子積分的計算和變換
14.3.6構成有正確對稱性的組態函數
14.3.7Hamilton矩陣元的計算
14.3.8Hamilton矩陣的對角化
14.3.9大小一緻性和大小廣延性
14.4約化密度矩陣和自然軌道
14.4.1約化密度矩陣
14.4.2CI波函數的密度矩陣
14.4.3自然軌道
14.4.4近似自然軌道
14.5微擾理論方法
14.5.1多體微擾理論
14.5.2圖解方法
14.5.3Brueckner—Goldstone定理
14.5.4對部分高級項求和與微擾—變分方法
14.6耦閤簇理論
14.6.1波函數的耦閤簇展開
14.6.2耦閤電子對近似
14.6.3耦閤簇理論
14.6.4幾種理論方法的比較
14.7量子濛特卡羅方法
14.7.1隨機變量的概率分布函數和概率分布密度函數
14.7.2實現隨機變量按指定概率分布密度函數取值的方法
14.7.3變分MonteCarlo方法
14.7.4擴散MonteCarlo方法
14.7.5試用波函數
14.7.6與其他方法的比較
14.8顯含電子間距離坐標的相關能計算方法
14.8.1波函數顯含電子間距離坐標的必要性
14.8.2超相關方法
14.8.3相關穴方法
參考文獻
習題

第15章密度泛函理論方法
15.1基態密度泛函理論
15.1.1曆史迴顧
15.1.2Hohenberg—Kohn定理
15.1.3約束搜索方法定義的能量密度泛函
15.1.4Kohn—Sham方程
15.1.5Janak定理——過渡態方法
15.1.6一些化學概念的明確定義
15.1.7自鏇密度泛函理論
15.1.8相對論性密度泛函理論
15.2近似密度泛函的顯錶達式
15.2.1局域密度近似（LDA泛函）
15.2.2含密度梯度校正的泛函（GGA類泛函）
15.2.3含密度梯度和動能密度的交換—相關能泛函（meta—GGA類泛函）
15.2.4絕熱關聯.雜化型泛函
15.2.5優化有效勢方法
15.2.6交換—相關能密度泛函應該滿足的一般性條件
15.2.7近似能量密度泛函的質量評估
15.2.8目前存在的主要問題和前景展望
15.3密度泛函計算方法
15.3.1求解Kohn—Sham（K—S）方程的計算過程
15.3.2庫侖勢的計算
15.3.3矩陣元的數值計算方法
15.3.4能量差值的直接計算
15.3.5含重元素體係的密度泛函計算
15.4激發態與電子多重態結構的能級
15.4.1係綜密度泛函理論與過渡態方法
15.4.2多重態結構能級的計算
15.4.3絕熱關聯—微擾理論方法
15.4.4MRCI—DFT方法
15.4.5含時密度泛函理論方法
參考文獻

第16章有效芯勢方法
16.1原子模型勢
16.1.1非相對論模型勢
16.1.2相對論模型勢
16.2原子贋勢和贋波函數
16.2.1原子贋勢和贋波函數
16.2.2形狀一緻贋勢（模守恒勢）
16.2.3可分離贋勢、超軟贋勢
16.2.4能量一緻贋勢
16.3分子和固體的有效芯勢計算
16.3.1分子和固體的有效芯勢方程
16.3.2芯極化贋勢
參考文獻

前言/序言

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