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研究生:方人俊
研究生(外文):Fang, Jen Chun
論文名稱:三原子分子二硫化碳內振動能重新分佈之動力學研究
論文名稱(外文):Dynamics of Intramolecular Vibrational energy Redistribution in a Simple Triatomic Molecule Carbon Disulfide
指導教授:柏殿宏柏殿宏引用關係
指導教授(外文):Frank Budenholzer
學位類別:碩士
校院名稱:輔仁大學
系所名稱:化學學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1995
畢業學年度:83
語文別:中文
中文關鍵詞:分子內振動能重新分佈混沌理論里昂普諾指數二硫化碳
外文關鍵詞:Intramolecular vibrational energy redistributionChaos theory
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古典動力學軌跡計算已應用在分子動力學上許多年,利用此計算方法,可
詳細模擬出至多十個原子左右構成的分子內振動能重新分佈之動力學情形
,而更大的分子則可由其他近似方法求出。於本研究中,我們研究一無旋
轉能的三原子分子二硫化碳分子內振動能之重新分佈,特別在於當其振動
由似週期性運動轉變至混亂運動的過程。我們採用三種位能面以比較其異
同,這些位能面為:調協函數、四次函數[J. Chem. Phys. 1971, 54,
3632] 及摩司函數[J. Phys. Chem. 1988, 92, 7223]位能面。二硫化碳
分子具有九個自由度,因其為線形分子,故具有四個正交振動模式:非對
稱伸展、對稱伸展及兩個簡併彎曲振動。我們將描述原子位置的笛卡爾座
標轉換成正交模式座標,並繪出正交模式下的相空間軌跡圖:同一振動模
式的位置對動量圖。我們看出在低能量時,此圖形是一有明顯範圍的圓環
,而當能量增加時,範圍則逐漸變得不明顯。『混沌』一詞的定義為「對
初始狀態極度的敏感」。我們運用兩種方法來測度一個系統是否處於混沌
狀態。第一個為正交座標的相對函數頻譜圖。此為一求取似週期運動頻率
的工具。能量低時二硫化碳分子的頻譜圖顯出一尖銳的峰,且其頻率與光
譜實驗值相近。當能量增加時,一些小峰顯了出來,此意味著二硫化碳分
子的振動變得混亂了起來。第二個方法為里昂普諾指數,此為一數量值指
示一個系統對其初始狀態的敏感度。我們採用Wolf等人研究出的數值方法
計算此指數。[Physica. 1985, 16D, 285] 里昂普諾指數會隨著能量增加
而增大,如此的結果已被Farantos等人發現於二氧化硫與臭氧分子。
[Chem. Phys. 1981, 55, 205]而我們的研究發現:在調協函數與四次函
數位能上,最大的里昂普諾指數會隨著能量增加而增大;但在摩司函數位
能面上,指數卻碳-硫鍵斷鍵而回到較小的值。若以一定的總能,將各振
動模式激發,決定何種模式將導至混亂。我們發現:在調協函數與四次函
數位能上,將彎曲振動模式激發使得里昂普諾指數大增,但此現象卻不會
在摩司函數位能面上觀查到。

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