مطالعه کوانتوم مکانیکی واکنش های شیمیایی با استفاده از سطوح انرژی پتانسیل دو کمینه ای

مطالعه دینامیک و مکانیسم واکنش ها نقش مهمی در شیمی بازی می کند. در این پروژه مکانیک کوانتوم، دینامیک و مکانیسم واکنش های جانشینی مطالعه شده است که در آن یک پیوند شیمیایی ضعیف، ‏‎a-b‎‏ ، از ملکول واکنش کننده شکسته می شود و پیوندی نسبتا قویتر، ‏‎b-c‎‏ در جای دیگر تشکیل می گردد. (1) ‏‎a-b+c a....b....c a+b-c‎‏ مکانیسم و دینامیک واکنش (1)، که سطح انرژی پتانسیل آن یک چاه سه کمینه ای غیرمتقارن یک بعدی ‏‎(pes)‎‏ می باشد توضیح داده شده است. تنها شیوه کششی پیوند مورد بحث مطرح می شود. کمپلکس حالت واسط مولکولی واقعی در نظر گرفته شده و ‏‎pes‎‏ آن بوسیله ترکیب دو تابع مورس و چندین تابع نوسانگر هماهنگ که رو به بالا یا پایین گذاشته می شود ساخته شده است. فقط سطوح انرژی ارتعاشی در نظر گرفته شده است. مولکول های مورد بحث با تابش فوتون های مادون قرمز یا از طریق برخوردها می توانند فعال (برانگیخته) شوند. دینامیک واکنش ‏‎h2+h h+h2‎‏ توسط سه نوع تابع پتانسیل مورد مطالعه قرار گرفته و مطالعات نشان می دهد که تونل زنی در ترازهای قبل از تفکیک پیوند رخ می دهد. تابع موجی ترکیب خطی از ‏‎n‎‏ نوسانگر هماهنگ ساده معادله (2)، می باشد تابع موجی و تابع موجی نوسانگر هماهنگ و مجموع شامل همه توابع نوسانگر است که در عمل محدود انتخاب می گردد. (2) از روش وردشی، برای محاسبه مقادیر سطوح انرژی و بدست آودرن توابع ویژه استفاده شده است. همچنین ممان جهش نسبی، ‏‎rij‎‏ معادله (3) احتمال جهش، ‏‎aij‎‏ معادله (4)، و شدت جذب نسبی، ‏‎iij‎‏ معادله (5) محاسبه شده است. اینجا ‏‎k‎‏ ثابت بلتزمن و ‏‎t‎‏ دمای مطلق می باشد. ‎‏