目录 1
第一章绪论 1
1-1光的粒子性及波动性 1
1-2佛兰克-赫兹实验和氢光谱 4
1-3粒子的波动性及物质波 8
第二章薛定谔方程和氢原子结构 14
2-1波动方程 14
2-2薛定谔方程及其物理意义 17
2-3氢原子结构 21
2-3aФ方程的解 23
2-3b?方程的解 25
2-3c R(r)方程的解 30
2-3d波函数ψ 36
2-4四个量子数 37
2-5电子云的分布及形状 39
2-5a s电子云 42
2-5b p电子云 44
2-5c d电子云 48
2-5df电子云 53
2-6 ψ的某些性质 54
2-6a线性独立函数 54
2-6b线性独立函数的选择 56
2-6cψ的正交性 60
第三章量子力学基本原理及变分法 63
3-1微观世界状态的量子化 63
3-1a双原子分子的转动问题的处理 63
3-1b量子力学对双原子分子中振动问题的处理 66
3-2物理量由算符来表示 71
3-2a多粒子体系的薛定谔方程 73
3-2b角动量力程及应用 75
3-2c线性自轭算符(即厄米算符) 80
3-2d包含时间的薛定谔方程 83
3-3态的迭加原理 85
3-4量子力学原理的数学概念及其物理意义 89
3-5薛定谔方程的近似解法 92
3-5a变分法 94
3-5b氦原子 97
第四章多电子原子结构 103
4-1自洽势场模型 103
4-2多电子原子的原子轨道ψ、能阶E及屏蔽效应 104
4-3b能量最低原理 108
4-3a泡利(W.Pauli)不相容原理 108
4-3核外电子的配布 108
4-4原子的结构、能量和性质的关系 110
4-4a惰性气体结构及八隅律 110
4-4b周期表中的主族和副族 112
4-4c过渡元素 114
4-4d稀土元素 115
4-4e同族元素性质的一些特殊差异——原子模型的松紧规律 117
第五章角动量及光谱项 124
5-1角动量和角量子数 124
5-2角动量的耦合 132
5-2a轨道运动角动量的耦合 133
5-2b自旋角动量的耦合 134
5-2c L-S耦合和j-j耦合 136
5-2d核自旋角动量及它与电子壳角动量的耦合 138
5-3光谱项 141
第六章共价键的机构与H2分子 151
6-1选择φ=ψa(1)ψb(2)的结果 153
6-2海特勒-伦敦法 155
6-2a H2分子的能量 160
6-2b电子云在H2分子中的分布 163
6-3王守竞法 164
6-4 H2分子变分函数的继续改进 165
6-5自旋及泡利原理 167
6-6核自旋 173
第七章 电子配对法和分子轨道法要点 177
7-1电子配对法 177
7-2分子轨道法 180
7-3a-b分子①(如氢分子离子H+2) 182
7-3a二原子轨道相同时的情形(如H+2结构) 184
7-3b异核双原子分子的分子轨道 188
7-4分子轨道的形状及类别 192
7-4aσ轨道 193
7-4b分子轨道 194
7-5分子中的电子态 197
7-6各种类型的σ键及π键 199
7-7电子配对法与分子轨道法的比较 205
7-8多电子键函数法 210
第八章 多原子分子中的化学键——杂化轨道理论 213
8-1杂化轨道理论 213
8-2成键能力 217
8-3键角 221
8-3a二个杂化轨道间的夹角 222
8-3b d-s-p杂化轨道间的夹角 227
8-4不等性杂化 229
8-5杂化对分子性能的影响 231
8-5a角张力 232
8-5b对原子半径及元素负电性的影响 234
8-6杂化轨道函数 235
8-6a s和p等性杂化轨道 235
8-6b d、s、p杂化轨道函数 240
8-6c一般键函数 244
8-6d最优键函数及s、P、d、f杂化轨道 247
第九章 共价键性质及共轭效应 251
9-1共轭效应 251
9-1a Hückel近似法 253
9-1b一级近似法 256
9-1c苯分子上π轨道电子云 257
9-2无机共轭分子 261
9-3分子中电荷的分布 265
9-4超共轭效应 270
9-5键的级数及键长 273
9-6键长及原子半径 279
9-7自由价 285
9-8键的极性 289
9-9键能 295
9-10多中心键 303
9-11一些分子轨道法的简况 306
9-11a EHT法(extended Hǖckel theory)② 306
9-11b CNDO/2法 307
10-1a体系状态函数的构成 309
10-1三电子体系 309
第十章 电子配对法对多电子体系的处理 309
10-1b体系状态函数的简化 311
10-1c体系的长期方程 316
10-1d价键函数法 319
10-1e积分H11等的计算 323
10-1f结果与讨论 330
第十一章离子键和分子间引力 334
11-1离子键 334
11-2二离子或分子间的推斥能 340
11-3分子间的引力 342
11-3a偶极间的静电力(亦称葛生力) 342
11-3b诱导力(亦称第拜力) 343
11-3c色散力(亦称伦敦力) 343
11-3d选择性分子间引力 348
第十二章络合物中的化学键及配位键理论 353
12-1络合物中的化学键 353
12-1a立体结构 354
12-1b热力学稳定性 355
12-1c络合物的动力学稳定性 359
12-2配位键理论 360
12-2a配位键的电子配对理论 361
12-2b配键的静电理论 368
12-2c晶体力场理论 371
12-2d配位场理论 382
12-3络合物性质研究的应用 387
第十三章金属键及金属的性质 389
13-1概论 389
13-2自由电子的运动 392
13-3非完全自由电子 400
13-4金属相互溶解度及金属间化合物的稳定性 402
13-5金属中的结合能 410
13-6逸出功和费密能阶密度 413
13-7金属的催化作用 418
13-8鲍林金属键理论 423
13-8a金属原子半径 423
13-8b磁性 427
13-8c金属的结合能及其他性质 428
13-8d金属键数 430
第十四章摄动理论法 435
14-1摄动理论法的一级近似 435
14-1a第一级摄动 435
14-1b氦原子的能量及屏蔽效应 437
14-2有退化性时的摄动 439
14-3第二级摄动理论 442
14-4分子的极化度 446
14-5原子-原子极化度 457
14-6依赖时间的摄动 462
14-6a光的吸收 463
14-6b吸收光的强弱 469
14-7选择规律 471
14-7a氢原子光谱的选择规律 471
14-7b复杂原子的选择规律 472
14-7c双原子分子转动能阶跃迁的选择规律 472
14-7d双原子分子振动能阶跃迁的选择规律 472
14-7e选择规律的推导 472
14-8摄动理论的应用及进展 478
第十五章偶极矩和分子磁性 480
15-1偶极矩 480
15-2分子磁性 487
15-3分子磁矩 490
15-4分子磁矩在磁场中的定向排列和顺磁性 495
15-5反磁性磁化率 501
15-6磁共振吸收 504
15-7铁磁性 507
第十六章分子结构与某些性质 516
16-1分子内旋转 516
16-2旋转运动的对称数 522
16-3有机化合物的颜色 526
16-3a最高吸收波长的定量关系 535
16-3b颜色的强度(吸收光带的强度) 539
16-4无机化合物及络合物的颜色 545
第十七章量子化学在化学动力学上的应用 548
17-1活化能的计算 549
17-1a势能图的作法 550
17-1b势能W的计算 554
17-2四电子问题 557
17-3传递系数 567
17-3a势垒的穿过 569
17-3b单重态-三重态间转移反应的几率 576
17-4分子轨道对称守恒原理 584
第十八章矩阵和群论在量子化学中的应用 593
18-1矩阵 593
18-1a线性空间 593
18-1b矢量的加法与内积 594
18-1c线性变换和矩阵 595
18-2量子力学规律的矩阵表示 600
18-2a本征值方程的矩阵表述 602
18-2b矩阵所表示的含义 604
18-2c双原子分子中的振动 606
18-3相似变换和不变子空间 612
18-4对称群 620
18-5群论要点 622
18-6群的同构和表象 625
18-7群的不可约表象 629
18-7a群不可约表象的性质和群的特征标 631
18-7b群的不可约表象和本征函数 638
18-8简化长期方程 640
18-9应用对称群的特征表直接求分子状态函数 643
18-9a苯分子的分子轨道函数及能量 645
18-9b直接求出分子或轨道能量 650
附录一拉普拉斯算符?2/?x2+?2/?y2+?2/?z2转换成极坐标 653
附录二正交条件 655
附录三角动量算符 657
附录四有关对易算符的一些定理 663
附录五厄米算符及其性质 667
附录六氦原子中e2∫φ2/r12dπ一项的计算 671
附录七一些元素的电子轨道半径(A) 673
附录八电离势(千卡) 674
附录九H2分子中Q积分、J积分及重迭积分S的计算 680
附录十朗德因子的推导 685
附录十一对称群及其特征表 686
附录十二某些特殊积分 691