面向卓越工程师培养在大学物理教学中融入应用案例

卓越工程师教育培养计划强化培养学生的工程能力和创新能力,大学物理作为高等学校理工科各专业学生的一门重要必修基础课,其基本理论是工程技术的基础,与实践结合最为密切,在工程能力和创新能力培养方面起着举足轻重的作用。在大学物理教学中融入应用案例,能巩固、加深理论教学内容,培养学生工程、创新能力,是卓越工程师培养的一个有效抓手。

三硝基甲烷键离解能和生成焓的理论计算

采用密度泛函(DFT)四种交换/相关函数(B3LYP、B3P86、B3PW91和PBE0)结合不同的基函数,求得了三硝基甲烷C-NO2键的离解能(BDE),并且通过合理选择参考物硝基甲烷,设计等键等电子对反应,计算了气相三硝基甲烷分子的生成焓(HOF).与实验数据进行比较,PBE0/6-31g*计算出的BDE值最好,误差为-2.1 kcal mol-1;PBE0密度泛函结合带极化函数的6-31g基组得到的HOF值与实验值吻合的最好(误差在0.1 kcal mol-1以内).

高山红景天中C_(24)H_(30)O_8成分结构和性质的密度泛函研究(英文)

高山红景天系景天科红景天属草本植物,因其较好的疗效在医学上广泛应用.C24H30O8是一种从高山红景天中提取并已确认其结构的新的化合物.采用密 度泛函理论（DFT）方法,在B3LYP/6-31G＊水平下全优化得到了该化合物的分子几何 构型和电子结构;依据Onsager自恰反应场（SCRF）模型考察了其在氯仿、丙酮、二 甲亚砜及水等溶剂中的溶剂化作用;基于气相优化结构进行了B3LYP/6-31G＊振动 分析,用0.9613校正后的主要红外光谱与实验符合得很好.进一步按照统计力学原 理求得了298～1000 K温度范围内该化合物的标准热力学函数（焓,熵,热容）.

密度泛函理论研究咪唑类硝基衍生物的性能

应用密度泛函理论在B3P86/6-311G**水平下较系统地研究13个咪唑类硝基衍生物的C—NO2、N—NO2键离解能(BDEs)、撞击感度(h50)、标准生成热(HOFs)、爆速、爆压等.根据键离解能确定化合物的最弱键,发现最弱键的BDE与电子能量E的比值BDEs/E与h50存在线性关系,计算出的h50值表明C取代硝基咪唑化合物比N取代硝基咪唑化合物稳定,随硝基数目的增加,化合物对撞击变得敏感.通过设计等键反应,计算得到13个咪唑类硝基衍生物的气相标准生成热.采用Monte Carlo方法计算其密度,运用Kamlet-Jacobs方程预测标题化合物的爆轰参数(爆速和爆压).基于安全性和爆轰性能筛选出5个既高能又钝感的含能化合物候选物.

光盘高频信号的物理实验设计与测量

应用电子技术理论,利用旧光驱和模拟示波器,演示了光盘高频信号形成的"眼图",并测得了高频信号的最高电平(Itop),归一化I11值,归一化I3值,分辨率(RES)、对称性(SYM)等参数.此演示实验装置简单易于操作,体现了日常生活中的高新技术与大学物理的联系,可用于大学物理光学部分的演示实验教学和特性分析.

大众教育下工科院校大学物理系列教材的探索与实践

目前大众教育下工科院校的教学定位逐步向培养应用型人才转变,大学物理课程作为工科院校的一门必修课,肩负着培养学生科学思维方法的任务,其教材建设也面临着重要改革。本文在讲述大学物理教材面临问题基础上,介绍了我校普通物理教材编写中在选材、编写方式、行文等方面作出的积极探索及实践。

阳离子SiX^+(X=F,Cl,S,P,Br)分子光谱和分子特性的理论研究

应用密度泛函B3LYP方法合并Dunning等人的相关一致自恰基组d-aug-cc-pVxZ(x=D,T,Q,5,6),研究了阳离子SiX+(X=F,Cl,S,P,Br)的基态光谱常数和分子特性.首先对所研究分子进行单点能扫描,并将结果拟合到SPF展式,然后从SPF展式抽取光谱常数.结果表明,随着基组的不断增大,各种光谱常数很好的自洽收敛.最后,我们将结果外推到CBS极限,理论计算结果和已报到的实验结果以及其它理论值都非常吻合.其中SiS+,SiP+,SiBr+分子的部分光谱常数的理论值为首次报道.

球形粒子相对折射率对散射光场强度最大峰值分布的影响

根据Mie散射理论,采用理论计算与实验对比的方法研究了球形粒子相对折射率对散射光场强度最大峰值分布的影响.发现,光强度的最大峰值所对应的散射角,随相对折射率实部的变化而变化(除散射角0°和180°),但并不随相对折射率虚部的变化而变化,也不随尺度参数的变化而变化.

BeH^+,BeD^+和BeT^+离子基态(X^1Σ^+)的结构与光谱常数的研究

采用单双取代耦合簇理论CCSD(T)/cc-pVQZ和二次组态相互作用方法QCISD(T)/cc-pVTZ对BeH+,BeD+和BeT+离子基态(X1Σ+)进行几何优化和单点能扫描,计算BeH+,BeD+和BeT+离子的势能曲线.利用所得势能曲线计算出相应的光谱常数(ωe,ωeχe,Be,αe和De)和分子振动能级,并与已有的实验数据进行了比较.

LiC分子基态及其低电子激发态的多参考组态相互作用方法研究

采用包含Davidson修正的多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法结合6-311++G(3df,3pd)基组计算了LiC分子基态(X4Σ-)以及五个低电子激发态(a2Π,b2Δ,c2Σ-,d2Σ+,A4Π)的势能曲线.将得到的势能曲线拟合到Murrell-Sorbie解析势能函数形式,确定了对应态的平衡结构Re、谐振频率ωe和离解能De等光谱数据,计算值与仅有的几个其他结果进行了比较.通过求解核运动的薛定谔方程首次报道了LiC分子几个低电子态在J=0下的振动能级、转动惯量和六个离心畸变常数(Dν,Hν,Lν,Mν,Nν和Oν).