ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
92
Для перевода дискретной модели в программу для вычислительной машины сначала
разрабатывают последовательность операций (численный алгоритм), при исполнении
которых определяются все требуемые неизвестные, входящие в уравнения дискретной
модели, а затем эту последовательность представляют в виде машинных команд. Мерой
качества алгоритмов с точки зрения быстродействия служит количество арифметических
операций, требуемых для решения задачи.
В методе молекулярной динамики можно получать различные характеристики
нанокристаллов и структур. В качестве примера можно привести такие величины как
температура, давление, распределение атомов по координационным числам, коэффициент
диффузии, энергия дефектообразования и многое другое.
Вопрос 88. Что такое квантовая химия?
Квантовая химия – это направление химии, рассматривающее строение и свойства
химических соединений, реакционную способность, кинетику и механизм химических
реакций на основе квантовой механики. Предметом квантовой химии являются:
квантовая теория строения молекул, квантовая теория химических связей и
межмолекулярных взаимодействий, квантовая теория химических реакций и реакционной
способности и др. Квантовая химия находится на стыке химии и квантовой физики
(квантовой механики). Она занимается рассмотрением химических и физических свойств
веществ на атомарном уровне (моделях электронно-ядерного взаимодействия,
представленных с точки зрения квантовой механики).
Вследствие того, что сложность изучаемых объектов не позволяет находить явные
решения уравнений, описывающих процессы в химических системах, применяют
приближенные методы расчета. С квантовой химией неразрывно связана вычислительная
химия – дисциплина использующая математические методы квантовой химии,
адаптированные для составления специальных компьютерных программ, используемых
для расчета молекулярных свойств, амплитуды вероятности нахождения электронов в
атомах, симуляции молекулярного поведения.
Основной задачей квантовой химии является решение уравнения Шредингера и его
релятивистского варианта (уравнение Дирака) для атомов и молекул. Уравнение
Шредингера решается аналитически, учитывая следующие ограничения: жёсткий
ротатор, гармонический осциллятор, одноэлектронная система. Но реальные
многоатомные системы содержат большое количество взаимодействующих электронов и
для таких систем не существует аналитического решения уравнения. По этой причине в
квантовой химии приходится строить различные приближённые, обычно численные или
получисленные решения. Из-за быстрого роста сложности поиска решений с ростом
сложности системы и требований к точности расчёта, возможности квантовохимических
расчётов сильно ограничиваются текущим развитием вычислительной техники. Решение
уравнения Шредингера строится на уравнении Хартри-Фока-Рутана итерационным
методом (SCF-self consistent field – самосогласованное поле) и состоит в нахождении вида
волновой функции.
Получаемая при решении уравнения волновая функция является математической
абстракцией. Имеет определённый физический смысл лишь квадрат её значения, который
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- …
- следующая ›
- последняя »
