含時波包法研究小分子光解離動力學.pdf

1、山東師范大學碩士學位論文含時波包法研究小分子光解離動力學姓名：李世剛申請學位級別：碩士專業(yè)：原子與分子物理指導教師：孟慶田20070410山東師范大學碩士學位論文含時波包法研究小分子光解離動力學中文摘要強激光場下分子的光電離和光解離多年來一直是人們關注的課題而在研究分子反應散射時被證明是一種非常有效方法的含時波包動力學理論在分子物理和場與分子相互作用等研究領域也有著廣泛的應用。含時波包法有許多優(yōu)點，除了數值計算上的高效率外，該方法還為動

2、力學提供了物理意義明確而直觀的圖像，它既具有經典的直觀，又不乏量子力學的準確。另外，含時量子波包法尤其適用于研究體系隨時間演化的問題，因而是研究分子光解問題的有力工具。目前對強場下分子的光解離動力學行為的理論研究主要集中在一些小分子上。對小分予的動力學理論處理中，一維兩態(tài)問題是最簡單的情況。對激光場下小分子光解離的處理不僅對處理大分子的強場效應有借鑒作用，對理解和實旌原子與分子過程的激光操控也具有重要的理論和實踐意義。本論文利用量子力學

3、含時波包傳播中的分裂算符一傅立葉變換方法研究了HCl分子從基態(tài)石‘∑不同的振動量子態(tài)v=0I23上躍遷到激發(fā)態(tài)A’n上的總吸收截面，主要進行了以下幾個方面的工作：1利用傅立葉格點一哈密頓方法(FGH)求解了含時薛定諤方程，得到基態(tài)束縛態(tài)不同振動能級的初始波函數，進而利用激光脈沖作用得到相應激發(fā)態(tài)波包。2利用劈裂算符一傅立葉變換方法實現波包的傳播。計算過程中利用傅立葉變換方法實現坐標空間和動量空間的表象變換，來實現哈密頓算符對波函數的作用

4、，因為在坐標空間勢能算符是對角化的，而動能算符在動量空間是對角化的。3計算了HCl分子從基態(tài)束縛態(tài)的不同振動能級躍遷到激發(fā)態(tài)總的光解截面。從計算結果可以看出，所有吸收譜均表現出一個諧振行為，每一個振動態(tài)吸收譜最小值的個數恰好等于其基態(tài)波函數節(jié)點的個數，我們認為這是因為節(jié)點反射原因造成的，這也符合反射定律。這個結果說明從基態(tài)的不同振動態(tài)激發(fā)對總的光解截面會有一定的影響，因為HCl分子光解碎片Cl原子的自旋軌道分支比與初始激發(fā)的吸收截面有一