量子化學簡明教程

第1章 量子力學基礎
1.1 量子力學的建立
1.1.1 三個重要實驗
1.1.2 德布羅意物質波
1.1.3 Schrodinger方程和Heisenberg矩陣力學
1.1.4 「測不准」關系
1.2 量子力學的基本假設
1.2.1 假設I——狀態波函數和概率
1.2.2 假設II——力學量與線性自共軛（Hermite）算符
1.2.3 假設III——Schrodinger方程
1.2.4 假設IV——態疊加原理
1.2.5 假設V——Pauli 不相容原理
1.3 量子力學的一些基本概念
1.3.1 全同粒子
1.3.2 宇稱
1.3.3 Dirac符號
1.3.4 Schrodinger表象與Heisenberg表象
習題
參考資料
第2章 簡單應用
2.1 勢箱中的自由粒子
2.1.1 一維勢箱
2.1.2 三維勢箱
2.1.3 應用
2.2 諧振子
2.2.1 一維諧振子
2.2.2 Hermite多項式的性質
2.2.3 應用（雙原子分子振動）
2.3 角動量與自旋
2.3.1 軌道角動量
2.3.2 升降算符
2.3.3 自旋算符
2.4 隧道效應及其應用
2.4.1 隧道效應
2.4.2 應用
習題
參考資料
第3章 原子結構
3.1 類氫離子的Schrodinger方程
3.1.1 類氫離子的Schrodinger方程
3.1.2 變數分離
3.1.3 Φ方程的解
3.1.4 Θ方程的解
3.1.5 R方程的解
3.1.6 量子數的取值
3.2 類氫離子波函數
3.2.1 主量子數n與能級
3.2.2 量子數L，m的物理意義
3.2.3 徑向部分函數
3.2.4 角度分布函數
3.2.5 原子軌道圖
3.3 He原子波函數和Slater先烈式
3.3.1 He原子波函數
3.3.2 Slater先烈式
3.4 原子角動量與光譜項
3.4.1 角動量偶合
3.4.2 原子光譜項
3.4.3 組態的能級分裂
3.5 譜項波函數與能量
3.5.1 譜項波函數
3.5.2 譜項能量
3.6 磁相互作用
3.6.1 旋轉偶合能
3.6.2 磁場中能級分裂
3.6.3 Zeeman效應
習題
參考資料
第4章 近似方法
4.1 非簡並微擾理論
4.1.1 非簡並微擾理論概述
4.1.2 Brillouin-Winger 微擾展開
4.1.3 MΦller-Plesset 微擾能
4.2 微擾理論的應用
4.2.1 非諧振子
4.2.2 基態氦原子
4.3 簡並態微擾理論
4.3.1 簡並態微擾理論概述
4.3.2 氫原子的斯塔克效應
4.4 變分法
4.4.1 變分法概述
4.4.2 氦原子的變分處理
4.4.3 線性變分法
4.4.4 Li原子的變分處理
4.5 Hartree-Fock 自洽場方法
4.5.1 自洽場方法
4.5.2 Hellmann-Feynman 定理
4.5.3 維理定理
習題
參考資料
第5章 分子結構
5.1 H+2結構
5.1.1 h+2的Schrodinger 方程
5.2 分子軌道理論和雙原子分子
5.2.1 分子軌道理論
5.2.2 雙原子分子軌道的特點
5.2.3 同核雙原子分子
5.2.4 異核雙原子分子
5.3 多原子分子
5.3.1 雜化軌道
5.3.2 分子軌道法處理水分子
5.3.3 硼烷的結構
5.3.4 配位化合物
5.4 HMO方法與共軛分子
5.4.1 HMO方法簡介
5.4.2 丁二烯的HMO處理
5.4.3 交替烴
5.5 Hartree-Fock-Roothaan 方程
5.5.1 閉殼層 Hartree-Fock-Roothaan 方程（RHF）
5.5.2 開殼層 Hartree-Fock-Roothaan 方程（UHF或ROHF）
5.6 分子軌道的性質
5.6.1 Koopmans 定理
5.6.2 Brillouin 定理
5.6.3 電荷集居分析
5.6.4 定域分子軌道（localized molecular orbitals）
習題
參考資料
第6章 群論基礎
6.1 群論的基礎知識
6.1.1 對稱性
6.1.2 群的定義
6.1.3 群的乘法
6.1.4 子群和類
6.2 分子對稱點群
6.2.1 對稱操作與對稱元素
6.2.2 對稱點群分類
6.2.3 分子點群的判別
6.3 群的表示
6.3.1 群表示的定義
6.3.2 可約表示與不可約表示
6.3.3 廣義正交定理
6.3.4 特殊標表
6.3 投影算符與矩陣約化
6.4.1 投影算符
6.4.2 能量矩陣元的約化
習題
參考資料
第7章 群論應用
7.1 對稱性匹配軌道
7.1.1 四面體分子AB4
7.1.2 八面體分子AB6
7.1.3 金屬夾心化合物（二茂鐵）
7.2 配位場理論
7.2.1 中心離子組態的譜項
7.2.2 不同環境中原子軌道的能級分裂
7.2.3 弱場方案
7.2.4 強場方案
7.3 前線軌道理論和軌道對稱守恆原理
7.3.1 前線軌道理論
7.3.2 分子軌道對稱守恆原理
7.4 在有機化學和無機化學間建造橋梁
7.4.1 碎片分子軌道近似
7.4.2 等瓣相似（isolobel analogy）
7.4.3 等瓣相似的推廣
7.4.4 等瓣相似的結構意義
習題
參考資料
第8章 分子光譜
第9章 電子相關
第10章 價健理論方法
第11章 密度泛函理論
第12章 量子化學計算簡介
附錄一 習題選答
附錄二 單位、物理常數和換算因子
附錄三 化學上重要對稱群的特征標表