Quantum Mechanics in Chemistry

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出版者:Dover Publications
作者:George C. Schatz
出品人:
页数:384
译者:
出版时间:2002-1-28
价格:USD 24.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780486420035
丛书系列:
图书标签:
  • 量子力学
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具体描述

Advanced graduate-level text looks at symmetry, rotations, and angular momentum addition; introduces basic formalism of time-dependent quantum mechanics and occupation number representations; focuses on scattering theory; uses its concepts to develop basic theories of chemical reaction rates, and more. Problems appear at end of each chapter; solutions included.

量子化学:揭示物质深层奥秘的钥匙 在浩瀚的宇宙中,从微小的原子到宏大的星系,一切都遵循着一套精妙的规律。而这套规律的核心,隐藏在物质最基本的构成单元——原子和分子的行为之中。传统的经典物理学在解释这些微观世界的现象时显得力不从心。此时,量子力学应运而生,它以前所未有的视角,揭示了粒子行为的奇特性和概率性,为我们理解化学世界的本质打开了一扇新大门。 本书旨在深入探讨量子力学在化学领域中的应用,为读者构建一个全面而深刻的理解框架。我们将从量子力学的基本概念出发,逐步深入到其在原子结构、分子键合、化学反应动力学以及光谱学等关键化学问题中的具体体现。 第一部分:量子力学基石 我们将从量子力学的核心概念开始,理解经典物理学如何未能解释某些实验现象,从而促使量子理论的诞生。 黑体辐射与普朗克假设: 了解能量量子化的概念,这是量子力学的开端。 光电效应与爱因斯坦光子理论: 探讨光的粒子性,以及能量和频率之间的关系。 原子光谱与玻尔模型: 学习电子在原子中的轨道行为,以及能级跃迁的概念。 德布罗意物质波: 理解微观粒子同时具有波粒二象性。 海森堡不确定性原理: 认识到在微观世界中,无法同时精确测量某些成对的物理量,例如位置和动量。 薛定谔方程: 这是量子力学的核心方程,它描述了微观粒子在时空中的演化。我们将探讨其基本形式,以及如何通过求解薛定谔方程来获得粒子的状态(波函数)和能量。 第二部分:原子与分子结构的量子理论 量子力学为我们理解原子和分子的结构提供了强大的工具。 氢原子: 通过求解氢原子的薛定谔方程,我们将详细分析电子的波函数、能级、原子轨道(s, p, d, f等)及其空间分布。 多电子原子: 探讨泡利不相容原理和洪特规则,解释电子如何填充原子轨道,以及由此产生的原子电子构型和周期性。 分子轨道理论: 介绍如何将原子轨道组合形成分子轨道,解释分子键的形成和性质。我们将学习线性组合原子轨道(LCAO)方法,以及σ、π等不同类型的分子轨道。 键合的量子力学描述: 深入分析共价键、离子键的本质,理解键的强度、长度和极性。 分子结构与几何: 讨论价键理论(VB)和分子轨道理论(MO)在预测分子几何形状(如VSEPR理论的量子力学基础)方面的应用。 第三部分:量子化学的应用与拓展 量子力学的原理在化学的各个分支都有着广泛的应用。 化学反应动力学: 利用量子力学可以计算化学反应的活化能、反应速率以及反应途径(反应路径),从而理解反应机理。 光谱学: 解释紫外-可见吸收光谱、红外光谱、核磁共振(NMR)光谱、质谱等如何反映分子的电子结构、振动模式和核自旋状态,以及如何利用量子力学对这些光谱进行理论计算和解析。 计算化学: 介绍各种量子化学计算方法,如Hartree-Fock(HF)、密度泛函理论(DFT)、耦合簇(CC)等,以及它们在预测分子性质、反应性和设计新材料中的作用。 固态化学: 简要探讨量子力学在理解固体材料的电子结构、导电性、磁性等性质方面的应用,例如能带理论。 量子化学在生命科学中的作用: 提及量子力学在理解酶催化、DNA结构稳定性以及药物设计等生物化学过程中的潜在应用。 本书的编写风格将力求清晰易懂,即便是在介绍复杂概念时,也会辅以直观的类比和丰富的插图。我们相信,通过对量子力学在化学中的深入探索,读者将能更深刻地理解物质世界的运作规律,为进一步学习和研究化学打下坚实的基础,并激发对科学的无限好奇心。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的名字是《Quantum Mechanics in Chemistry》,我近期刚刚购入并开始阅读。首先,我得说,这本书的装帧设计相当不错,封面上的图案很有意境,传递出一种深邃而又充满活力的感觉,与量子力学在化学中的应用主题非常契合。翻开书页,纸张的质感也很好,印刷清晰,排版也比较舒适,即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我一直对量子力学在理解化学现象中的核心作用充满好奇,这本书的题目直接点明了这一点,让我对接下来的内容充满了期待。我之前阅读过一些关于量子力学基础概念的科普读物,但总觉得它们过于宏观,缺乏与我所熟悉的化学实验和理论的直接联系。这本书的出现,正好弥补了这一空白。它承诺将抽象的量子概念与具体的化学问题相结合,这对于我这样一位渴望深入理解化学本质的学生来说,无疑是雪中送炭。我非常欣赏作者在序言中提到的,本书旨在为读者构建一个清晰的量子化学思维框架,这预示着它不仅仅是知识的堆砌,更是一种方法的传授。我迫不及待地想看看这本书是如何做到这一点的,比如它会如何解释电子的波粒二象性与原子轨道的概念联系起来,又或者如何用量子力学来阐释化学键的形成和断裂。我希望这本书能够提供足够的例证和深入的分析,让我不仅知其然,更能知其所以然。这本书的出现,让我对化学的理解又上了一个新的台阶,我非常期待接下来的阅读体验。

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对于《Quantum Mechanics in Chemistry》这本书,我首先对其在构建读者对量子化学理解上的潜在能力感到兴奋。作者在开篇的语调,似乎就旨在将读者从经典化学的直观世界带入到微观粒子的奇妙领域。我非常关心本书如何处理那些在经典化学中难以解释的现象,例如原子能级的分立性、电子的量子化行为以及化学反应中的能量变化。我希望这本书能够提供足够详细的数学推导和物理图像,帮助我理解这些量子现象的根源。例如,如何从基本原理出发推导出原子的电子排布,以及为何某些元素表现出特定的化学性质,这都与量子力学紧密相关。我尤其期待关于角动量量子化和自旋角动量在化学中的应用,这些概念对于理解原子和分子的光谱以及它们的磁性行为至关重要。如果本书能够提供一些具体的化学例子,比如氢原子的光谱、氦原子的电子结构,甚至是更复杂的分子体系,那就更好了。我希望这本书不仅仅是理论的讲解,更能通过实际的化学案例,让读者感受到量子力学在解决化学问题中的强大力量。这本书的出现,有望为我提供一个更深入、更系统的量子化学学习路径。

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《Quantum Mechanics in Chemistry》这本书的开篇给我留下深刻印象的是其对科学史的梳理,特别是早期量子理论的建立如何影响了化学的发展。作者似乎认识到,没有历史背景的理论介绍可能会让读者感到晦涩难懂。我非常期待本书能够详细介绍普朗克的量子假说、爱因斯坦的光电效应以及玻尔原子模型如何逐步揭示了微观世界的量子特性。这些历史性的突破是如何引导化学家们开始用量子力学来理解原子和分子的结构的,是我非常好奇的部分。我希望书中能够深入探讨量子力学中的不确定性原理,以及它如何影响我们对电子在原子和分子中行为的理解。例如,不确定性原理如何解释电子云的分布,以及为何我们无法同时精确测量电子的位置和动量。我期待本书能够提供一些具体的化学案例,来展示量子力学在解释化学键强度、分子极性以及溶解度等性质上的重要作用。这本书的出现,为我提供了一个从历史角度和理论深度来理解量子化学的机会,我对此充满期待。

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在翻阅《Quantum Mechanics in Chemistry》的过程中,我被其严谨的逻辑和清晰的阐述所折服。作者在开篇部分似乎就对量子力学的历史发展和在化学领域的引入进行了详细的梳理,这对于理解为何量子力学如此重要至关重要。我特别关注作者是如何引入薛定谔方程的,以及它在化学问题中的具体应用。我希望这本书能够详细解释如何利用薛定谔方程来描述分子的电子结构,并进一步推导出光谱、反应活性等重要的化学性质。从目录上看,本书涵盖了原子结构、分子轨道理论、光谱学、化学动力学等多个关键领域,这些都是量子力学在化学中发挥核心作用的体现。我尤其期待关于分子轨道理论的章节,因为这是理解化学键、分子形状和反应性的关键。作者是否能够用直观的方式解释HOMO和LUMO的概念,以及它们在预测化学反应中的作用,是我非常期待的部分。此外,本书对量子力学在化学计算中的应用也可能有所涉及,这对于现代化学研究至关重要。我希望作者能够介绍一些基本的量子化学计算方法,以及它们如何帮助我们理解和预测化学现象。这本书的出版,无疑为那些希望深入理解化学本质的读者提供了一个宝贵的资源,它的内容深度和广度都令人期待。

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在阅读《Quantum Mechanics in Chemistry》的开篇章节时,我注意到作者试图建立一种从基础物理到化学应用的桥梁。我非常希望这本书能够清晰地阐述量子力学中的基本假设和公设,以及它们是如何被应用于描述原子和分子的行为的。我特别期待书中关于量子力学在解释化学反应能垒和活化能的贡献。我希望作者能够通过具体的化学反应实例,展示如何利用量子化学方法来计算反应的能量变化,以及预测反应的速率和选择性。例如,利用密度泛函理论(DFT)来研究有机合成反应的机理,并与实验结果进行比较。此外,我也对书中可能涉及到的量子力学在理解分子间作用力,如范德华力、氢键等方面的应用非常感兴趣。这本书的出现,为我提供了一个深入了解量子化学原理并将其应用于实际化学问题的宝贵机会。

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在初步浏览《Quantum Mechanics in Chemistry》时,我被其宏大的叙事和对化学核心问题的深入挖掘所吸引。作者似乎并没有止步于对基本概念的介绍,而是着力于展示量子力学如何成为理解化学现象不可或缺的工具。我希望这本书能够清晰地阐述量子力学如何解释共价键的形成,即通过轨道重叠和电子共享来实现。我特别期待关于价键理论和分子轨道理论的比较,以及它们各自的优缺点。理解化学反应的机理,例如过渡态理论和活化能的量子力学解释,是我非常感兴趣的部分。这本书是否能够提供一些关于量子力学在化学动力学研究中的应用,例如计算反应速率常数或研究反应路径,这将大大增加其价值。此外,我希望作者能够探讨量子力学在理解超分子化学、催化机理以及材料科学等前沿领域中的作用。从本书的标题来看,它应该能够提供一个全面的视角,将量子力学的抽象概念与化学研究的实际应用紧密联系起来。这本书的出现,预示着它将是我深入理解化学理论和实验之间联系的又一个重要里程碑。

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《Quantum Mechanics in Chemistry》这本书给我的第一印象是其内容的丰富性和前沿性。作者在序言中似乎强调了量子力学在现代化学研究中的核心地位,这让我对书中的内容充满期待。我希望这本书能够详细介绍量子力学如何解释物质的电子结构,例如原子轨道是如何形成的,以及它们如何组合形成分子轨道。我特别关注本书是否会深入探讨电子自旋和泡利不相容原理,以及这些量子特性如何影响原子的电子排布和分子的稳定性。我希望书中能够提供一些具体的化学案例,来展示量子力学在预测分子形状、键长和键角上的能力。例如,利用量子化学计算来确定特定分子的三维结构,并与实验结果进行对比。此外,我也对书中可能涉及到的量子力学在材料科学,如半导体、超导体和纳米材料等领域的应用感兴趣。这本书的出现,为我提供了一个深入了解量子化学原理并将其应用于实际化学问题的宝贵机会。

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拿到《Quantum Mechanics in Chemistry》这本书后,我迫不及待地翻阅了其内容。首先,这本书的结构安排似乎非常合理,从基础的量子力学原理逐步深入到化学中的具体应用。我非常希望作者能够用清晰且易于理解的语言来解释量子力学中的核心概念,例如波函数、算符以及本征值等。我特别期待书中关于哈密顿算符如何描述分子的总能量,以及它在求解薛定谔方程中的作用。这本书是否能够提供关于量子力学在理解分子振动和转动光谱上的应用,例如红外光谱和微波光谱,是我非常关注的部分。我希望作者能够通过具体的例子,展示如何利用量子力学来预测分子的红外吸收峰位置和强度,以及它们在鉴定和分析化学物质中的重要性。此外,我对量子力学在理解非绝热过程和化学反应动力学上的应用也非常感兴趣。这本书的出版,有望为我提供一个全面且深入的量子化学学习指南,帮助我更好地理解化学现象的微观本质。

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拿到《Quantum Mechanics in Chemistry》这本书,我首先被其丰富的理论内容所吸引。作者似乎从最基础的量子力学原理出发,逐步深入到化学中的各种应用。我非常期待书中能够详细介绍量子力学如何解释化学键的本质,例如共价键、离子键和金属键的形成机制。我尤其关注书中是否会深入探讨电子的局域化和离域化现象,以及它们如何影响分子的稳定性和化学反应性。我希望作者能够通过具体的化学例子,展示如何利用量子力学来预测分子的电学和光学性质,例如导电性、发光性以及非线性光学效应。此外,我也对书中可能涉及到的量子力学在生物化学领域的应用非常感兴趣,例如蛋白质的折构、酶的催化机理以及DNA的结构稳定性等。这本书的出现,为我提供了一个深入了解量子化学原理并将其应用于实际化学问题的宝贵机会。

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《Quantum Mechanics in Chemistry》这本书的整体风格似乎非常学术化,但又注重理论与实践的结合。作者在书中对量子力学概念的引入,似乎旨在为读者提供一个坚实的理论基础,以便理解更复杂的化学问题。我非常希望这本书能够详细介绍量子力学在光谱学中的应用,例如如何利用量子力学来解释紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和磷光光谱的原理。我期待书中能够提供一些具体的例子,展示如何通过分析分子的吸收和发射光谱来推断其电子结构和能量状态。此外,我对书中可能涉及到的量子力学在化学热力学和统计力学中的应用也非常感兴趣。例如,如何利用量子力学来计算分子的熵、焓和自由能,以及它们如何影响化学反应的平衡和方向。这本书的出现,为我提供了一个深入了解量子化学原理并将其应用于实际化学问题的宝贵机会。

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大三的时候被柜院某Miller的学生推荐,现在上另一位Miller的学生的课又用到这本书hhh 一样不是本好的自学教材,但等这里的东西都学了七七八八了再回过头看,思路还是很清楚的。老板的在课程syllabus上对这本书的评语是:It’s Dover’s so it’s cheap!

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此书有中一气呵成的感觉,由此可见作者功力。此书并非传统量子化学教程,极少涉及轨道之类化学家感兴趣的东西,作者更加喜欢从物理的角度来看化学,而且作者也做得极好。有点小遗憾是,作者出书太少。

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