南京大学研究生“量子化学”教材与课件（英文版）

量子化学
Modern Quantum Chemistry

黎书华,1969年7月生,湖南人。1990年本科毕业于中南工业大学化学系。1996年毕业于南京大学化学化工学院，获理学博士学位。随后,在南京大学物理系(1996-1998)、美国Texas A&M大学化学系(1998-2000)从事博士后研究。2000年-2002年任南京大学化学化工学院副教授。2002年起任南京大学化学化工学院教授、博士生导师。迄今为止,已主持了三项国家自然科学面上(含青年)基金，一项科技部973课题,并参与了一项国家自然科学基金重点项目。
主研方向： 研究领域包括线性标度的量子化学计算方法，多参考态电子相关方法，无机及有机金属反应的理论研究等。
在研项目： (1) 多参考态电子相关新方法及应用 [项目负责人] 国家自然科学基金项目 (2004-2006) (2) 线性标度的从头算和DFT方法及其在分子设计中的应用 [课题负责人] 科技部973课题(2005-2009) (3) 光化学反应的基础理论研究 [主要参与人] 国家自然科学基金重点项目 (2003-2006)

教材：
Michael Mueller.Fundamentals of Quantum Chemistry-Molecular Spectroscopy and Modern Electronic Structure Computations.Kluwer Academic Publishers,New York,2002.

Contents
Chapter 1. Classical Mechanics
1.1Newtonian Mechanics, 1
1.2Hamiltonian Mechanics, 3
1.3The Harmonic Oscillator, 5

Chapter 2. Fundamentals of Quantum Mechanics
2.1The de Broglie Relationship, 14
2.2Accounting for Wave Character in Mechanical Systems, 16
2.3The Born Interpretation, 18
2.4Particle-in-a-Box, 20
2.5Hermitian Operators, 27
2.6Operators and Expectation Values, 27
2.7The Heisenberg Uncertainty Principle, 29
2.8Particle in a Three-Dimensional Box and Degeneracy, 33

Chapter 3. Rotational Motion
3.1Particle-on-a-Ring, 37
3.2Particle-on-a-Sphere, 42

Chapter 4. Techniques of Approximation
4.1Variation Theory, 54
4.2Time-Independent Non -Degenerate Perturbation Theory, 60
4.3Time-Independent Degenerate Perturbation Theory, 76

Chapter 5. Particles Encountering a Finite Potential Energy
5.1Harmonic Oscillator, 85
5.2Tunneling, Transmission, and Reflection, 96

Chapter 6. Vibrational/Rotational Spectroscopy of Diatomic Molecules
6.1Fundamentals of Spectroscopy, 113
6.2Rigid Rotor Harmonic Oscillator Approximation(RRHO), 115
6.3Vibrational Anharmonicity, 128
6.4Centrifugal Distortion, 132
6.5Vibration-Rotation Coupling, 135
6.6Spectroscopic Constants from Vibrational Spectra, 136
6.7Time Dependence and Selection Rules, 140

Chapter 7. Vibrational and Rotational Spectroscopy of Polyatomic Molecules
7.1Rotational Spectroscopy of Linear Polyatomic Molecules, 150
7.2Rotational Spectroscopy of Non-Linear Polyatomic Molecules, 156
7.3Infrared Spectroscopy of Polyatomic Molecules, 168

Chapter 8. Atomic Structure and Spectra
8.1 One-Electron Systems, 177
8.2 The Helium Atom, 191
8.3 Electron Spin, 199
8.4 Complex Atoms, 200
8.5 Spin-Orbit Interaction, 207
8.6 Selection Rules and Atomic Spectra, 217

Chapter 9. Methods of Molecular Electronic Structure Computations
9.1 The Born-Oppenheimer Approximation, 222
9.2 The Molecule, 224
9.3 Molecular Mechanics Methods, 232
9.4 Ab Initio Methods, 235
9.5 Semi-Empirical Methods, 249
9.6 Density Functional Methods, 251
9.7 Computational Strategies, 255

Appendix I. Table of Physical Constants
Appendix II. Table of Energy Conversion Factors
Appendix III. Table of Common Operators
Index