計算化學

計算化學

图书基本信息
出版时间:2009-3
出版社:科學出版社
作者:陳敏伯
页数:391
字数:492000
书名:計算化學
封面图片
計算化學
前言
  在21世纪曙光初露,中国科技、教育面临重大改革和蓬勃发展之际,《中国科学院研究生教学丛书》——这套凝聚了中国科学院新老科学家、研究生导师们多年心血的研究生教材面世了,相信这套丛书的出版,会在一定程度上缓解研究生教材不足的困难,对提高研究生教育质量起着积极的推动作用。  21世纪将是科学技术日新月异,迅猛发展的新世纪,科学技术将成为经济发展的最重要的资源和不竭的动力,成为经济和社会发展的首要推动力量,世界各国之间综合国力的竞争,实质上是科技实力的竞争,而一个国家科技实力的决定因素是它所拥有的科技人才的数量和质量,我国要想在2工世纪顺利地实施“科教兴国”和“可持续发展”战略,实现邓小平同志规划的第三步战略目标——把我国建设成中等发达国家,关键在于培养造就一支数量宏大、素质优良、结构合理、有能力参与国际竞争与合作的科技大军,这是摆在我国高等教育面前的一项十分繁重而光荣的战略任务。  中国科学院作为我国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,在建院之初就明确了出成果出人才并举的办院宗旨,长期坚持走科研与教育相结合的道路,发挥了高级科技专家多、科研条件好、科研水平高的优势,结合科研工作,积极培养研究生;在出成果的同时,为国家培养了数以万计的研究生,当前,中国科学院正在按照江泽民同志关于中国科学院要努力建设好“三个基地”的指示,在建设具有国际先进水平的科学研究基地和促进高新技术产业发展基地的同时,加强研究生教育,努力建设好高级人才培养基地,在肩负起发展我国科学技术及促进高新技术产业发展重任的同时,为国家源源不断地培养输送大批高级科技人才。
内容概要
計算化學是近年來飛速發展的一門學科,它主要以分子模擬為工具實現各種核心化學問題的計算,架起了理論化學和實驗化學之間的橋梁。    本書在一個比較嚴格的理論框架中介紹了計算化學。全書分兩部分︰基本原理篇和應用篇,共11章。基本原理篇(第1-6章)包括︰體系的經典力學描述,勢能面,分子動力學方法,Monte Carlo模擬,相關函數和近平衡態的量子統計理論;應用篇(第7-11章)包括︰熱化學,輸運性質,分子光譜的模擬,固體材料和統計數學在藥物、材料設計上的應用。本書盡量介紹具有物理意義的方法,不得已才采用單純的數學模型。為了方便閱讀,本書備有附錄用來介紹重要的數學工具。    本書可作為化學、物理、材料科學、藥學、生命科學等有關專業領域高校教師、科研人員的參考書和研究生教材。
书籍目录
序前言符号说明绪言参考文献基本原理篇 第1章  体系的经典力学描述   1.1  基本概念   1.2  经典力学   1.2.1  最小作用量原理和Lagrange方程   1.2.2  Hamilton E则方程   1.2.3  最小作用量原理与:Hamilton正则方程   1.2.4  Hamilton—Jacobi方程  参考文献 第2章  势能面   2.1  Hohenberg-Kohn第一定理   2.2  分子结构文件表达方法   2.2.1  直角坐标表达法   2.2.2  内坐标法   2.3  势能面及其特征   2.4  力场方法   2.4.1  力场方法的势能表达形式   2.4.2  力场方法的本质和改进   2.5  能量极小化   2.5.1  单纯形法   2.5.2  最速下降法   2.5.3  共轭梯度法   2.5.4  Newton-Raphson法   2.6  寻找过渡态   2.6.1  过渡态附近的势能面特征   2.6.2  势能梯度的模方  参考文献 第3章  分子动力学方法   3.1 初等分子动力学原理   3.1.1 Verlet法   3.1.2 蛙跳法   3.1.3 速度Verlet法   3.1.4 位置Verlet法   3.1.5 Beeman法   3.1.6 Gear法.   3.2 随机动力学模拟   3 2.1  Langovin方程及其形式解   3.2.2 随机动力学中的蛙跳法   3.3 限制性和约束性分子动力学模拟   3.3.1 限制性分子动力学模拟.   3.3.2 约束性分子动力学模拟——SHAKE法   3.4 恒压体系的模拟   3.4.1 标度变换恒压法   3.4.2  (NpH)系综的恒压扩展法(Andersen法)   3.4.3  晶胞可变的(NpH)系综的模拟——Parrinello-Rahman法   3.5 恒温体系的模拟   3.5.1  Woodcock变标度恒温法   3.5.2  Berendsen变标度恒温法.   3.5.3  Andersen热浴法   3.5.4 恒温扩展法——Nose动力学   3.5.5 Hoover动力学   3.6 经典力学及其算符方法   3.6.1 概率密度分布函数、Liouville方程   3.6.2 经典Liouville算符、力学量的时间演化   3.6.3 经典演化算符、时间反演对称性   3.6.4 Trotter定理和经典演化算符的因子化   3.7 多重时间尺度积分的分子动力学模拟   3.8 Hamilton体系的辛算法   3.8.1 Hamilton力学的辛结构.   3.8.2 正则变换的辛结构.   3.8.3 线性Hamilton体系   3.8.4  线性Hamilton体系的基于Pade逼近的辛格式   3.8.5 非线性Hamilton体系的Euler中点辛格式   3.8.6 辛算法实例   3.9 Poincae回归定理与分子动力学模拟   3.9.1 Poincare回归定理  …… 第4章  Monte Carlo模拟 第5章  相关函数 第6章  近平衡态的量子统计理论应用篇 第7章  热化学 第8章  输运性质 第9章  分子光谱的模拟 第10章  固体材料 第11章  统计数学在药物、材料设计上的应用附录索引
章节摘录
  第2章 势能面  “我们不说那些由基本原理推(导)不出来的话。”  ——录自喀兴林教授的书《高等量子力学》,高等教育出版社1999年版,第80页  本章从介绍Hohenberg-Kohn第一定理开始,在严格的量子理论的基础上建立“结构决定一切”的思想.明确了对于处于基态的化学体系,只要知道它们的核骨架即分子结构,原则上就能以此为起点着手计算该体系的所有化学性质,核骨架就是位形空间中心位形,由此引出势能超曲面,简称势能面,分析势能面的几何特点,尤其是其中的极小点(即构象)和过渡态。  通常分子模拟的第一步都是在计算机上采用各种分子设计软件构建分子模型,接下来再进行几何优化、构象分析以期得到分子的基态结构,为此本章再介绍几种能量优化的方法:单纯形法、最速下降法、共轭梯度法、Newton-Raphson法以及寻找过渡态的几种方法。  2.1 HOhenberg-K0hn第一定理  由很多个电子和不同种类的多个原子核构成的体系称为“多电子体系”,化学体系就其物质的根本组成来说也是一种多电子体系,化学家在其为数不多的科学判据中,很久以来就有一条结论:分子结构决定了分子的性质.这是化学家长期以来根据实验事实归纳得到的经验,从来也没有被严格证明过,1964:年,加利福尼亚州大学的Walter Kohn教授和Hohenberg博士从SchrSdinger.方程出发“严格”地证明了它,构成了Kohn荣获1998年诺贝尔化学奖的部分成就。  Hohenberg-Kohn第一定理 多电子体系若其基态是非简并的,则该基态体系中核与电子的相互作用势能v(r)唯一地取决于体系的电子密度p(r)(只差一个无关紧要的常数)  证明 显然,体系核骨架的几何形状决定了v(r),从SchrSdinger方程出发,用反证法求证如下。
编辑推荐
  《计算化学:从理论化学到分子模拟》——这套凝聚了中国科学院新老科学家、研究生导师们多年心血的研究生教材面世了,相信这套丛书的出版,会在一定程度上缓解研究生教材不足的困难,对提高研究生教育质量起着积极的推动作用。
下载链接

計算化學下載

评论与打分
  •     感覺用這麼一個題目來評論一本自然科學的教材,反而恰到好處。書剛剛到手。我不是學化學的,只是幫其他了解分子動力學的一些基本概念,購得此書。
    打開一看,感覺全書嚴謹中透著平和,作者不追求新奇、時髦,這一點很難得啊。
    翻看一段文字和公式,文字功底很好的,清晰、明了、簡潔,而且從中透露出作者的研究思想較為深邃,雖不在一個行業,卻十分佩服、欣賞。
  •     量子化學領域的人很多,真正在國際上有影響力的很少,我們吹得神乎其神的唐門八大弟子不過爾爾。其徒子徒孫也就那樣了。
  •     主要側重于多分子體系,講動力學比較多,分子結構方面的介紹較少。
    書很不錯。
  •     剛拿到手上冰冰的,還帶著外面的溫度,打開,感覺挺專業的,買來主要是為了復習考試,不過有很多內容都和老師講的不太吻合,更深入更豐富一些吧,以後要做計算相關工作了,也可以打下個基礎,慢慢學習和掌握~~
  •     如題,最初看此書就為學第一性原理的方法,讀了之後被作者的物理思想所吸引~
  •     很好的一本自學計算的書,很有必要看看。
  •     挺好的一本書 看著像正品 唯一的小瑕疵就是書中有一頁 有折疊 導致印刷 有點小問題 也懶得退換貨了 快遞給力
  •     內容比較全面,物有所值
  •     很容易看懂的一本書
  •     中科院的教材,內容很深。
  •     不好意思書都到好久了,一直沒時間確認,陳老師的書用心在寫,看了舒服,強烈推薦,陳老先生的著作值得信賴
  •     寫的戲
  •     值得初學者一讀
  •     書剛拿到手,還未細看,陳老先生的著作值得信賴
  •     陳老師的書用心在寫,看了舒服,強烈推薦
  •     好評,書的質量也很好
  •     到貨快,貨真價實
  •     study it !
  •     我是做分子模擬的,想找本教材讀一下,看網上這本教材的評價不錯,所以就買來看看,剛到貨,還沒開始看呢,期待中
  •     一本優秀的計算書籍
  •     質量還可以,內容比較詳實有趣,我很喜歡
  •     沒來得及看呢,應該還是可以的。
  •     有難度的書,需要許多知識
  •     內容很多的,還沒看完。
  •     書內容還是很詳細的
  •     可讀性不是很強
  •     送到。不錯!
  •     對從事模擬的人來說是一本不錯的書
  •     感覺很用的一本書
  •     非常好的計算化學工具書
  •     一本很經典的計算化學書
  •     不錯的書,適合入門。
  •     印刷不錯,應該是好書
  •     折扣比較給力
  •     單位購買的資料。
  •     從理論化學到分子模擬
  •     對于學習MD非常好的一本書