实验三十六计算机模拟基元反应 、实验目的 1.了解分子反应动态学的主要内容和基本研究方法。 2掌握准经典轨线法的基本思想及其结果所代表的物理涵义。 3.了解宏观反应和微观基元反应之间的统计联系 、预习要求 明确实验目的、实验内容,熟悉实验操作步骤。 三、实验原理 分子反应动态学是在分子和原子的水平上观察和研究化学反应的最基本过程分子碰撞; 从中揭示出化学反应的基本规律,使人们能从微观角度直接了解并掌握化学反应的本质。 本实验所介绍的准经典轨线法是一种常用的以经典散射理论为基础的分子反应动态学计算 方法。设想一个简单的反应体系,A+BC,当A原子和BC分子发生碰撞时,可能会有以 下几种情况发生 (A+ BC (non-reactive collision) B+ ac (reactive collision A+BC→→{C+AB( reactive collision) ABC (complex) A+B+c(dissociation) 准经典轨线法的基本思想是,将A,B,C三个原子都近似看作是经典力学的质点,通过 考察它们的坐标和动量(广义坐标和广义动量)随时间的变化情况,就能知道原子之间是否 发生了重新组合,即是否发生了化学反应,以及碰撞前后各原子或分子所处的能量状态 这相当于用计算机来模拟碰撞过程,所以准经典轨线法又称计算机模拟基元反应。通过计 算各种不同碰撞条件下原子间的组合情况,并对所有结果作统计平均,就可以获得能够和 宏观实验数据相比较的理论动力学参数。 1哈密顿运动方程 设一个反应有N个原子,它们的运动情况可以用3N个广义坐标q和3N个广义动量p来 描述。若体系的总能量计作H是④和p的函数),按照经典力学,坐标和动量随时间的变 化情况符合下列规律 中2(21,P2,…,P3,91,92…,q3 dt _研(P1,2…Px,q1q2…,q2) 对于A原子和BC分子所构成的反应体系,应当有9个广义坐标和9个广义动量,构成9 组哈密顿运动方程。根据经典力学知识,当一个体系没有受到外力作用时,整个体系的质实验三十六 计算机模拟基元反应 一、实验目的 1.了解分子反应动态学的主要内容和基本研究方法。 2.掌握准经典轨线法的基本思想及其结果所代表的物理涵义。 3.了解宏观反应和微观基元反应之间的统计联系。 二、预习要求 明确实验目的、实验内容，熟悉实验操作步骤。 三、实验原理 分子反应动态学是在分子和原子的水平上观察和研究化学反应的最基本过程分子碰撞; 从中揭示出化学反应的基本规律，使人们能从微观角度直接了解并掌握化学反应的本质。 本实验所介绍的准经典轨线法是一种常用的以经典散射理论为基础的分子反应动态学计算 方法。设想一个简单的反应体系，A+BC，当 A 原子和 BC 分子发生碰撞时，可能会有以 下几种情况发生: 准经典轨线法的基本思想是，将 A，B，C 三个原子都近似看作是经典力学的质点，通过 考察它们的坐标和动量(广义坐标和广义动量)随时间的变化情况，就能知道原子之间是否 发生了重新组合，即是否发生了化学反应，以及碰撞前后各原子或分子所处的能量状态， 这相当于用计算机来模拟碰撞过程，所以准经典轨线法又称计算机模拟基元反应。通过计 算各种不同碰撞条件下原子间的组合情况，并对所有结果作统计平均，就可以获得能够和 宏观实验数据相比较的理论动力学参数。 1.哈密顿运动方程 设一个反应有 N 个原子，它们的运动情况可以用 3N 个广义坐标 qi 和 3N 个广义动量 pi来 描述。若体系的总能量计作 H(是 qi 和 pi 的函数），按照经典力学，坐标和动量随时间的 变 化情况符合下列规律。 对于 A 原子和 BC 分子所构成的反应体系，应当有 9 个广义坐标和 9 个广义动量，构成 9 组哈密顿运动方程。根据经典力学知识，当一个体系没有受到外力作用时，整个体系的质