论文摘要
1932年,Dunham首次推导出研究双原子分子的振转能级的展开公式,此后,该方法在双原子分子的振转能级的研究中得到了广泛的应用,它成为研究双原子分子振转能级的有效理论之一。利用Dunham展开理论,我们不仅可以对双原子分子的振转能级进行计算,还可以计算力常数等一些基本物理量。Dunham展开对研究双原子分子的振转能级是有效的,同样,也可以被应用于三原子分子的振动能级的研究,甚至可以对四原子分子的振动能级进行研究。在本文中,首先根据三原子分子的Dunham理论,并考虑了Fermi共振耦合相互作用和Darling-Dennison共振耦合相互作用,利用Fortran语言,编写了计算程序;应用我们编写的计算程序,分别对H2O, H2S, D2O, D2S分子的振动能级数据进行拟合,得到了它们的有效光谱参数;运用拟合得到的光谱参数,分别计算了这四个分子的高激发振动能级,对于那些实验上还未测出的部分高激发振动能级给出了理论预测值。本文共分为五章:在第一章中,首先回顾了分子光谱学的发展历程,然后对当前分子光谱的实验技术水平以及理论发展水平作了简要的总结;最后,介绍了Dunham展开理论的研究现状。为了有助于对三原子分子Dunham展开理论的理解,在第二章中,我们先对双原子分子的基本理论和模型作了简要的总结,其中包括常用的Born-Oppenheimer近似,谐振子模型,非谐振子模型,刚性转子模型,非刚性转子模型,振动转子模型以及Dunham展开理论。在第二章的基础上,我们在第三章介绍了三原子分子的Dunham展开理论,Fermi共振和Darling-Dennison共振,并对振动量子数作了简要的说明,另外对程序的一些具体问题作了简要的说明。在第四章中,应用我们编写的程序,分别对H2O, H2S, D2O, D2S分子振动能级进行拟合,得出了光谱参数,并利用拟合得到的光谱参数,分别计算了这些分子的振动能级,对部分高激发振动能级给出预测,这能为以后光谱数据的分析提供有益的帮助。在第五章中,首先对所做的研究内容作了简要的总结,然后预测了Dunham展开理论的应用前景。