t.me/knigoprovod Отправить другу/подруге по почте ссылку на эту страницуВариант этой страницы для печатиНапишите нам!Карта сайта!Помощь. Как совершить покупку…
московское время17.01.18 18:19:53
На обложку
Избранноеавторы — О'Коннор Ф.
Жизнь и философия Иоганна Готлиба Фихтеавторы — Яковенко Б. В.
Происхождение героического эпоса: Ранние формы и архаические…авторы — Мелетинский Е. М.
б у к и н и с т и ч е с к и й   с а й т
Новинки«Лучшие»Доставка и ОплатаМой КнигоПроводЗаказ редких книгО сайте
Книжная Труба   поиск по словам из названия
Авторский каталог
Каталог издательств
Каталог серий
Моя Корзина
Только цены
Рыбалка
Наука и Техника
Математика
Физика
Радиоэлектроника. Электротехника
Инженерное дело
Химия
Геология
Экология
Биология
Зоология
Ботаника
Медицина
Промышленность
Металлургия
Горное дело
Сельское хозяйство
Транспорт
Архитектура. Строительство
Военная мысль
История
Персоны
Археология
Археография
Восток
Политика
Геополитика
Экономика
Реклама. Маркетинг
Философия
Религия
Социология
Психология. Педагогика
Законодательство. Право
Филология. Словари
Этнология
ИТ-книги
O'REILLY
Дизайнеру
Дом, семья, быт
Детям!
Здоровье
Искусство. Культурология
Синематограф
Альбомы
Литературоведение
Театр
Музыка
КнигоВедение
ЛитПамятники
Современные тексты
Худ. литература
NoN Fiction
Природа
Путешествия
Эзотерика
Пурга
Спорт
Важно  Если вы ищете книгу...
внимание!
Если Вы ищете книгу и не можете нигде её найти - напишите нам! Для этого заполните форму в разделе «Заказ редких книг» и отправьте в наш адрес. С большой степенью вероятности мы сумеем Вам помочь!
подробнее…

/Наука и Техника/Физика

Молекулярная диффузия и спектры — Коффи У., Ивенс М., Григолини П.
Молекулярная диффузия и спектры
Коффи У., Ивенс М., Григолини П.
год издания — 1987, кол-во страниц — 384, тираж — 2400, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 480 гр., издательство — Мир
цена: 700.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Molecular Diffusion and Spectra

William Coffey
School of Engineering
Trinity College
Dublin, Ireland


Myrom Evans
University College of Wales Aberystwyth
Aberystwyth, Wales


Paolo Grigolini
University of Pisa
Pisa, Italy

John Wiley & Sons
1984


Пер. с англ. к-тов ф.-м. наук А. В. Галдецкого, Ю. П. Калмыкова и А. Н. Шибанова

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №1. Печать высокая
ключевые слова — спектроскоп, фурье-спектроскоп, ик-, терагерц, пикосекунд, молекул, комбинацион, смолуховск, немарковск, ланжевен, винеровск, броуновск, вигнера-мойал

Эта книга знакомит советского читателя с последними достижениями теории конденсированного состояния, связанными с изучением молекулярной динамики и различных функций отклика. Основной материал книги концентрируется вокруг результатов численного и аналитического моделирования молекулярного движения в классических полярных жидкостях. Полярные молекулы, как правило, предполагаются жёсткими. Во многих местах книги для определённости рассматривается такая типичная жидкость, как дихлорметан (CH2Cl2).

Разработка проблем, обсуждаемых в книге, стала актуальной в связи с развитием спектроскопии, в частности фурье-спектроскопии, сделавшей доступным для экспериментального изучения огромный диапазон частот ориентационной поляризации, простирающийся вплоть до частот дальнего ИК-диапазона. Возникла даже потребность в новом термине «0—ТГЦ-спектроскопия» (который сохранён в этом переводе), означающем спектроскопию в диапазоне частот от 0 до 1012 Гц. Накопленный экспериментальный материал позволил постепенно (и не без путаницы) осознать и теоретически обосновать необходимость описания в указанном диапазоне частотных зависимостей α(ν) и ε''(ν) — соответственно коэффициента поглощения и диэлектрических потерь (ε'' — мнимая часть диэлектрической проницаемости).

Одновременно с этим выяснилась и необходимость единообразного описания молекулярных процессов, характерные времена которых различаются на один-два порядка и более. Так, движение индивидуальной молекулы в окружении ближнего порядка и с неизменной величиной кинетической энергии в типичных случаях характеризуется масштабом времени порядка долей пикосекунды, а флуктуационное коллективное движение молекул, окружающих данную, в результате которого заметно изменяется ориентация молекулы, требует уже времён порядка единиц — десятков пикосекунд. Индивидуальное движение молекулы обусловливает квазирезонансное взаимодействие с излучением и приводит к размытому максимуму коэффициента поглощения α в дальнем ИК-диапазоне, тогда как коллективное движение связано с максимумом диэлектрических потерь ε'' в микроволновой части спектра. Возможность одновременного описания в жидкостях спектров α(ν) и ε''(ν) оказалась недостижимой в рамках таких хорошо известных (и освещённых в известных наших изданиях) подходов, как модель вращательной диффузии Дебая [Дебай П., Полярные молекулы, ГНТИ, 1931] или модели обобщённой диффузии [McClung R. E. D. On the extended rotational diffusion models for molecular reorientation in fluids. Adv. in molecular Relaxation and Interaction Processes, 1977, v.10, No 2, p. 83—171; Бурштейн А. И., Темкин С. И., Спектроскопия молекулярного вращения в газах и жидкостях, Наук. Новосибирск, 1982]. Поэтому центр внимания многочисленных исследователей переместился на более сложные молекулярные модели, в которых вводится тот или иной «внешний потенциал», определяемый межмолекулярными взаимодействиями. В аналитических моделях используется, как правило, одночастичное приближение и главную трудность (преодолеваемую, однако, в теории) составляет анализ стохастических процессов в рассматриваемых ансамблях частиц. Достигнутое в последние годы качественное согласие с экспериментом повысило интерес и к численному моделированию молекулярного движения на основе известных эмпирических потенциалов парного взаимодействия частиц.

Следует заметить, что успехи теории ad hoc, способной объяснить эксперимент путём определения «свободных параметров» модели из этого же эксперимента, в настоящее время представляются всё же недостаточными: ценность модели может существенно возрасти, если она позволяет одновременно (т. е. для тех же параметров модели) предсказать результаты разных экспериментов, например таких, как упоминаемые в первой (вводной) главе книги спектроскопия комбинационного рассеяния и ИК-спектроскопия, определение времён релаксации ЯМР, рассеяние света, акустическая и 0—ТГЦ-спектроскопия, некогерентное неупругое рассеяние нейтронов и др. Осуществление подобной обширной программы требует согласованных усилий экспериментаторов и теоретиков и является делом будущего. Применение рассмотренных в книге методов моделирования и их развитие, вероятно, могут способствовать выполнению намеченной широкой программы, направленной в конечном счёте на создание теории жидкого состояния.

Основное содержание этой книги, как и предыдущей монографии тех же авторов [Evans M. W., Evans G. J., Coffey W. T., Grigolini P. Molecular Dynamics and the Theory of Broad Band spectroscopy, New York, Wiley, 1982] — фундаментальной «Молекулярной динамики», — недостаточно отражено в отечественных книгах или обзорах.

В гл. 2 рассматриваются (в сопоставлении с экспериментом) результаты численного моделирования в CH2Cl2, а в последующих главах — методы и результаты аналитического моделирования. Последовательно усложняя анализ и модели, авторы на большом материале выявляют ту совокупность признаков (качественных свойств модели), при которых характерные времена коллективных движений попадают в нужный интервал значений. При этом более реалистичными оказываются такие модели, в которых форма потенциала отлична от параболической, а закон движения частиц — от гармонического, т. е. при нелинейных уравнениях движения частиц. Динамика молекул в жидкости характеризуется такими понятиями, как автокорреляционная функция (АКФ) дипольного момента, вращательной или поступательной скорости, корреляционная функция, устанавливающая связь поступательного и вращательного движений, а также АКФ квадрата скорости, т е. кинетической энергии молекулы.

Для простых моделей используемый математический аппарат основывается на рассмотрении кинетического уравнения Смолуховского для функции распределения молекул по координатам или ориентациям, а также на рассмотрении модификаций уравнения Смолуховского, учитывающих влияние окружающих частиц на движение данной. Для описания, применимого и в области более высоких частот, используются уравнение Крамерса и немарковское обобщение уравнения Ланжевена — уравнения движения частицы в поле случайных сил. Суть последнего обобщения заключается в том, что на основе теории редуцированных моделей (ТРМ), позволяющей существенно уменьшить число переменных динамической системы, выводятся модельные уравнения, которые решаются с помощью процедуры адиабатического исключения (ПАИ) и метода непрерывных дробей (МНД). ПАИ позволяет избавиться от быстро осциллирующих величин и свести проблему к статистической задаче для медленно изменяющейся переменной, например для населённости потенциальной ямы. МНД — эффективное средство получения решения в замкнутой форме с заранее задаваемой точностью приближённого расчёта.

В целом то новое направление молекулярной динамики, которому посвящена книга, находится в стадии становления…

Предисловие редактора перевода
В. И. Гайдук

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие редактора перевода5
Предисловие авторов10
Благодарности11
 
Глава 1. Проект «Дельта»13
 
1.1. Введение13
1.2. Три измерения проекта «Дельта»13
1.3. Проблема14
1.4. Спектральные свойства жидкого CH2Cl220
1.4.1. Инфракрасная (ИК) спектроскопия20
1.4.2. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР)21
1.4.3. ЯМР-релаксация23
1.4.4. Рассеяние света и ультразвуковая релаксация25
1.4.5. Диэлектрическая и дальняя инфракрасная
    (0—ТГц)-спектроскопия26
1.4.6. Некогерентное, неупругое рассеяние нейтронов29
1.4.7. Время жизни возбуждённых колебательных состояний
    в жидком CH2Cl230
1.4.8. Двойное лучепреломление, индуцируемое сильными полями31
ПРИЛОЖЕНИЕ. Первые экспериментальные данные проекта «Дельта»35
Литература36
 
Глава 2. Численное моделирование жидкого CH2Cl237
 
2.1. Введение37
2.2. Вычисление корреляционных функций с помощью алгоритма TETRAH39
2.2.1. Подробное описание алгоритма41
2.2.2. Атом-атомные парные функции распределения44
2.2.3. Динамические результаты47
2.2.4. Обзор результатов численного моделирования CH2Cl265
2.3. Связь вращательного и поступательного движения молекул66
2.3.1. Свойства симметрии в неподвижной и движущейся системах
    координат68
2.3.2. Преобразование системы координат и АКФ в движущейся
    системе координат70
2.3.3. Теоретический анализ автокорреляционных функций76
2.3.4. Нелинейные эффекты80
2.4. Предложения по развитию исследований80
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Разложение в ряд Тейлора смешанных автокорреляционных
функций81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Преобразование системы координат
во вращательно-трансляционных корреляторах82
Литература84
 
Глава 3. Модели релаксации низкочастотной диэлектрической
проницаемости с учётом диполь-дипольного взаимодействия86
 
3.1. Теория Дебая86
3.2. Влияние диполь-дипольного взаимодействия без учёта инерции88
3.2.1. Подход Будо к учёту диполь-дипольных взаимодействий88
3.3. Решёточная модель Цванцига100
Литература106
 
Глава 4. Инерционные эффекты и электрические взаимодействия.
I. Модели, приводящие к линейным уравнениям движения108
 
4.1 Предварительные замечания108
4.2. Модель диска с учётом инерционных эффектов108
4.2.1. Учёт инерционности диполей109
4.2.2. Теорема о гауссовых случайных процессах110
4.2.3. Автокорреляционные функции для модели диска111
4.3. Торсионный осциллятор как модель молекулярного движения116
4.3.1. Модель торсионного осциллятора; вычисление поляризуемости120
4.3.2 Частотные зависимости αμ(ω)122
4.3.3. Обсуждение результатов126
4.4. Модель блуждающего осциллятора127
ПРИЛОЖЕНИЕ. Винеровские процессы и винеровские интегралы142
Литература146
 
Глава 5. Инерционные эффекты и электрические взаимодействия.
II. Модели, приводящие к нелинейным уравнениям движения148
 
5.1. Диффузионные уравнения для плотности вероятности148
5.1.1. Математический маятник: зависимость периода колебаний
    от амплитуды148
5.1.2. Вращающийся маятник151
5.2. Броуновское движение частицы в одномерном периодическом
потенциале152
5.3. Дифференциально-разностные уравнения для зависящей от времени
функции распределения154
5.4. Выражение системы уравнений (5.3.6) в виде матричного
дифференциального уравнения157
5.5. Численные результаты159
5.5.1. Поведение модели в частотной области164
5.5.2. Модель косинусоидального потенциала: выводы165
5.6. Учёт влияния инерционности на диэлектрическую релаксацию
молекул, содержащих полярные группы168
5.6.1 Уравнение Крамерса для вращающихся диполей169
5.6.2. Решение уравнения (5.6.1.10)172
5.6.3. Решение уравнения (5.6.2.12)176
5.7. Строгий учёт инерционных эффектов181
5.8. Модель блуждающего осциллятора без использования приближения
малых колебаний187
5.8.1. Уравнение Крамерса для модели блуждающего осциллятора190
5.8.2. Начальные условия193
5.8.3. Корреляционная функция угловой скорости194
5.8.4. Ориентационные корреляционные функции195
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Вычисление функций Аnp(t) в уравнении (5.4.1)
с помощью непрерывных дробей196
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Частотная зависимость диэлектрической проницаемости
в модели Онзагера: некоторые общие соображения205
Литература210
 
Глава 6. Макроскопические свойства диэлектриков
и их описание с помощью корреляционных функций212
 
6.1. Уравнения поля в вакууме212
6.2. Уравнения поля в диэлектрике213
6.2.1 Взаимосвязь векторов D, E и P216
6.2.2. Дифференциальное уравнение для потенциала
    в диэлектрической среде217
6.2.3. Условие нулевой дивергенции поляризации218
6.2.4. Граничные условия для потенциала218
6.2.5. Теорема единственности218
6.3. Анализ спектров поглощения диэлектриков с помощью
корреляционных функций219
6.3.1. Связь наблюдаемых спектров с дипольной единичной векторной
    автокорреляционной функцией. Приближение невзаимодействующих
    жёстких диполей220
6.3.2. Разбавленные растворы полярных молекул в неполярных
    жидкостях222
6.4. Сравнение функций ϕ(t), полученных из эксперимента и модельных
расчётов225
Литература228
 
Глава 7. Два теоретических метода строгого описания релаксационных
процессов в конденсированной среде230
 
7.1. Введение230
7.2. Процедура адиабатического исключения (ПАИ)234
7.3. Уравнение типа Вигнера-Мойала: корректное разложение в рамках
теории возмущений238
7.4. Метод непрерывных дробей246
Литература252
 
Глава 8. Примеры совместного использования процедуры адиабатического
исключения (ПАИ) и метода непрерывных дробей (МНД)254
 
8.1 Введение254
8.2. Аналитическая теория для адиабатического приближения низшего
порядка256
8.3. Просачивание частиц через потенциальный барьер259
8.4. Временной масштаб Судзуки270
8.5. Предварительная «микроскопическая модель» для фазового
перехода, индуцированного шумом, и замены релаксации Крамерса
релаксацией Судзуки276
8.5.1. Просачивание из потенциальной ямы в присутствии
    мультипликативного шума277
8.5.2. Временная зависимость процесса активации280
8.6. Вторая модель для фазового перехода, индуцированного шумом:
наличие «стандартных» адиабатических эффектов284
8.6.1. Первая схема вычислений: случай малого трения286
8.6.2. Вторая схема вычислений: диффузионный случай288
8.7. Обобщённое броуновское движение в двухъямном потенциале292
8.7.1. Моделирование небелого шума с помощью многомерного
    уравнения Ланжевена марковского типа293
8.7.2. Обобщённое броуновское движение в двухъямном потенциале:
    количественные результаты297
8.7.3. Адиабатическое исключение быстро релаксирующих переменных
    при исследовании обобщенного броуновского движения
    в двухъямном потенциале302
8.8. Роль высокочастотных полей: влияние быстрой динамики
на долговременное поведение306
8.8.1. Применение не зависящего от времени оператора
    Фоккера-Планка для описания возбуждения внешним излучением308
8.8.2. Броуновское движение в двухъямном потенциале
    в присутствии частично когерентного поля излучения312
8.8.3. Активация фазового перехода, индуцированного шумом,
    в поле излучения316
8.8.4. Высокочастотные поля излучения316
ПРИЛОЖЕНИЕ319
Литература321
 
Глава 9. Теория редуцированных моделей и молекулярная динамика
жидкостей323
 
9.1. Введение323
9.2. Негауссовы эффекты в нестационарном случае324
9.3. Пример чисто феноменологической «микроскопической» модели330
9.4. Анализ некоторых ключевых «экспериментов»334
9.5. Формальные ограничения на медленную динамику системы338
9.6. Негауссово поведение как результат быстрой динамики343
9.7. ТРМ как связующее звено между быстрой и медленной динамикой348
9.8. Модель косинусоидального потенциала (трансляционное движение)353
9.9. ТРМ и эффекты изоляции, индуцированной внешним полем355
9.9.1. Эффекты изоляции в квазимарковском случае356
9.9.2. Влияние возбуждения термостата357
9.10. Теория редуцированных моделей и эффекты ускорения спада
сильным возбуждением360
9.10.1. Временная зависимость среднего <cosθ(t)>361
9.10.2. Процесс возбуждения в области малых времен364
9.10.3. Медленная динамика после возбуждения367
Литература369
 
Именной указатель371
Предметный указатель373

Книги на ту же тему

  1. Применение длинноволновой ИК-спектроскопии в химии, Финч А., Гейтс П., Редклиф К., Диксон Ф., Бентли Ф., 1973
  2. Лазерная спектроскопия атомов и молекул, Вальтер Г., ред., 1979
  3. Симметрия молекул и спектроскопия. 2-е переработ, изд., Банкер Ф., Йенсен П., 2004
  4. Спектроскопия, Бёккер Ю., 2009
  5. Лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия, Кремерс Д., Радзиемски Л., 2009
  6. Расчёт колебаний молекул, Коптев Г. С., Пентин Ю. А., 1977
  7. Методы расчёта электронно-колебательных спектров многоатомных молекул, Грибов Л. А., Баранов В. И., Новосадов Б. К., 1984
  8. Основы фурье-спектрорадиометрии, Морозов А. Н., Светличный С. И., 2006

Напишите нам!© 1913—2013
КнигоПровод.Ru
Рейтинг@Mail.ru btd.kinetix.ru работаем на движке KINETIX :)
elapsed time 0.033 secработаем на движке KINETIX :)