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3eV到7eV碰撞能下O+HCI反应的立体动力学研究

作　者: 梁斌
导　师: 刘玉芳
学　校: 河南师范大学
专　业: 原子分子物理
关键词: 准经典轨迹方法反应截面矢量相关
分类号: O643.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 4次
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内容摘要

本文的主要内容是研究化学反应O+HCl—OH+Cl在3eV到7eV的碰撞能量下的动力学性质，包括标量性质和矢量相关的性质。选取了3eV,4eV,5eV,6eV and7eV五个碰撞能量点，仔细研究了随着碰撞能量的变化反应的标量性质和矢量性质的变化，并与Camden[23]等人的结果进行对比。还研究了5eV的碰撞能量下，反应的标量性质和矢量性质随着初始转动量子数j的变化而变化的情况。结论是随着碰撞能量的增加，反应几率数值的变化并不明显，而是略有下降，从0.13降到0.11附近。也可以反映出在3eV到7eV的能量范围内，不存在反应能阀。整体上随着碰撞能量的增加，最大碰撞参数具有增长的趋势。这种趋势反映了，反应物分子之间碰撞能的增加即相对运动速度的增加有利于反应的发生，使得反应碰撞在更大的碰撞角度里发生。在矢量性质方面，产物分子都是明显的前向散射，而且随着碰撞能的增加，前向散射的程度明显的增加,呈现单调上升趋势。这种现象可以用旁观者模型很好地解释。随着碰撞能的增加，产物分子的转动角动量沿着垂直Z轴方向的取向程度减弱了。0度到180度范围内，产物分子分布几率减小，180度到360度范围内，产物分子分布几率增大。说明有更多的产物分子的转动角动量取向从指向Y轴正方向转到了指向Y轴负方向。而在5eV的碰撞能量下，随着转动量子数的增加，反应截面在增加，这说明随着反应物转动激发的增强，反应更容易发生。在矢量性质方面，产物分子都是强烈地前向散射。随着碰撞能量的升高，产物转动角动量沿着垂直于Z轴方向的取向程度减弱了；而且随着转动量子数的增加，最高峰的峰值在变小，从0.7多变到0.6多一点，次高峰的与最高峰之间的波谷被渐渐抹平。说明产物转动角动量的取向不仅随着碰撞能量的增加而减小而且随着转动量子数的增加而减小。P (υr)展示了与低能情况下十分不同的分布，这正是我们结果的新奇之处。与在90°和270°出现峰值完全不同的是，P (υr)出现了两个深谷。对这种现象的解释是，导致反应发生的碰撞能是很高的碰撞能，这才产生了与较低的碰撞能下不同的反应结果。这可能是产物转动角动量更多地取决于反应物的轨道角动量的结果。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-11
第二章计算方法及相关理论  11-27
  2.1 准经典轨线的计算方法  11-20
    2.1.1 建立哈密顿方程  12-14
    2.1.2 初始条件的选择  14-17
    2.1.3 轨线计算  17-18
    2.1.4 计算结果分析  18-20
  2.2 反应产物的转动角动量的取向和定向的基本理论  20-27
    2.2.1 符号约定  20
    2.2.2 取向和定向的描述  20-23
    2.2.3 质心系中各矢量的相互关系  23-27
第三章 3eV 到 7eV 碰撞能下 O+HCl 反应的立体动力学研究  27-55
  3.1 随能量变化的标量性质  28-32
  3.2 随能量变化的矢量性质  32-38
  3.3 转动激发对标量性质的影响  38-42
  3.4 转动激发对矢量性质的影响  42-55
第四章结论  55-57
参考文献  57-59
致谢  59-61
攻读学位期间发表的学术论文目录  61-62

3eV到7eV碰撞能下O+HCI反应的立体动力学研究

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