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分子间相互作用在物理学、化学和生物学领域都是一个很重要的课题，该作用决定了气体、液体和晶体的物理化学性质以及化合物的稳定性。本书第1、2章详细定性介绍了各种长程、中程和短程分子间力；第3章介绍了分子间相互作用的定量计算方法及应用；第4章详细讨论了非加和性及与其相关的多体力；第5章给出了50多个模型势能，主要是基于物理、化学、生物实验数据的处理以及数据模拟，其中对于国际上广泛使用的各种计算方法进行了详细地论述。同时，为了方便读者使用，本书专门列有附录，详尽给出了各种必要的数学工具以及多电子体系的量子计算方法。

本书适合于物理、化学、生物及交叉领域从事理论计算与实验研究的，特别是进行分子间相互作用研究的研究人员参考，教师与研究生是本书的主要读者对象。

第1章 背景知识

1.1 主题和特征

1.2 历史概览

1.3 相互作用势的概念和绝热近似

1.4 分子间作用力的一般分类

参考文献

第2章 分子间相互作用的类型：定性图像

2.1 直接静电相互作用

2.1.1 一般表达式

2.1.2 多极矩

2.1.3 多极－多极相互作用

2.2 共振相互作用

2.3 极化相互作用

2.3.1 诱导相互作用

2.3.2 色散相互作用

2.4 交换相互作用

2.5 长程相互作用中的迟滞效应和温度的影响

2.6 相对论（磁）相互作用

2.7 宏观物体间的相互作用

参考文献

第3章 分子间相互作用的计算

3.1 长程极限

3.1.1 对Coulomb相互作用能算符多极展开的一般表达式的推导

3.1.2 两个S态原子间的相互作用能

3.1.3 分子体系的色散和诱导相互作用

3.1.4 多极展开的收敛性

3.1.4.1 微扰级数的多极展开

3.1.4.2 对多极展开收敛性的研究

3.1.5 除去多极展开中的发散

3.2 中等与短距离情况

3.2.1 含交换作用的微扰理论

3.2.1.1 交换－微扰理论（exchange－perturbation theory）级数的任意性

3.2.1.2 对称性匹配微扰理论

3.2.1.3 允许使用标准Rayleigh－Schrodinger微扰理论的方法

3.2.2 变分法

3.2.2.1 Hartree－Fock近似与电子相关的考虑

3.2.2.2 基组重叠误差（BSSE）

3.2.2.3 密度泛函理论

参考文献

第4章 分子间相互作用的不可加性

4.1 不可加性的物理本质以及多体力的定义

4.2 对不可加效应的展示

4.3 微扰理论和多体分解

4.3.1 普遍公式

4.3.2 在二级微扰下色散能可加性的证明

4.3.3 高阶色散能

4.4 原子团簇中的多体效应

4.4.1 稀有气体团簇

4.4.2 金属团簇

4.4.3 碱土金属团簇的结合本质

4.4.3.1 研究碱土金属元素的结合方式为什么是重要的

4.4.3.2 二聚体和三聚体的结合本质

4.4.3.3 未占据轨道的布居

4.5 原子－原子势方案和不可加性

参考文献

第5章 模型势

5.1 半经验模型势

5.1.1 刚球模型势

5.1.2 Lennard－Jones势

5.1.3 对Lennard－Jones势的修正

5.1.3.1 （12－6－4）势

5.1.3.2 （m－6－8）势

5.1.3.3 Kihara势

5.1.4 Buckingham势

5.1.5 对Buckingham势的修正

5.1.6 描述双原子分子光谱性质的模型势

5.1.6.1 Morse势

5.1.6.2 Rydberg势

5.1.6.3 Poschl－Teller势

5.1.6.4 Kratzer势

5.1.6.5 Dunham展开及其变式

5.1.7 各向异性势

5.1.7.1 Keesom势

5.1.7.2 Stockmayer势

5.1.7.3 原子－线型分子的相互作用势

5.1.7.4 用于水和溶液体系研究的模型势

5.1.8 屏蔽库仑势

5.1.9 Born－Mayer势

5.1.10 Boys－Shavitt多参数模型势

5.1.11 组合（分段）模型势

5.1.11.1 Erginsoy－Vineyard－Englert势

5.1.11.2 ESMSV和MSV势

5.1.12 金属和半导体研究中采用的模型势

5.1.12.1 胶合势

5.1.12.2 显含三体相互作用项的模型势

5.1.13 根据从头计算所得势能面拟合的模型势

5.2 模型势中参数的确定

5.3 根据实验数据重构模型势

5.3.1 Rydberg－Klein－Rees方法

5.3.2 散射问题的逆问题

5.3.2.1 对问题的一般描述

5.3.2.2 准经典的处理方法：Firsov方法

5.3.3 根据热力学数据重构模型势

5.4 全局优化方法

5.4.1 对问题的简要介绍

5.4.2 模拟退火算法

5.4.3 超曲面形变方法

5.4.3.1 扩散方程法

5.4.3.2 阱间跳跃算法

5.4.4 遗传算法

参考文献

附录A 基本物理常数和物理单位转换表

附录B 一些必要的数学工具

B.1 矢量和张量的微积分

B.1.1 矢量的定义―加法法则

B.1.2 标量和矢量的乘积―三重标积

B.1.3 行列式

B.1.4 矢量分析―梯度、散度和旋度

B.1.5 矢量空间和矩阵

B.1.6 张量

B.2 群论

B.2.1 群元素的特征

B.2.2 群的表示

B.2.3 置换群

B.2.4 线性变换群和三维旋转群

B.2.5 点群

B.2.6 不可约张量和球张量

参考文献

附录C 多电子系统的量子力学计算方法

C.1 绝热近似

C.2 变分法

C.2.1 自洽场（SCF）方法

C.2.2 考虑电子关联的方法

C.2.2.1 r12依赖的波函数

C.2.2.2 组态相互作用

C.2.2.3 耦合簇（CC）方法

C.2.2.4 密度泛函理论（DFT）方法

C.3 微扰理论

C.3.1 Rayleigh－Schrodinger微扰理论

C.3.2 Moller－Plesset微扰理论

C.3.3 算符形式和Brillouin－Wigner微扰理论

C.3.4 变分微扰理论

C.3.5 渐进展开―Padé逼近式

参考文献

索引

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书籍介绍

分子间相互作用在物理学、化学和生物学领域都是一个很重要的课题，该作用决定了气体、液体和晶体的物理化学性质以及化合物的稳定性。本书第1、2章详细定性介绍了各种长程、中程和短程分子间力；第3章介绍了分子间相互作用的定量计算方法及应用；第4章详细讨论了非加和性及与其相关的多体力；第5章给出了50多个模型势能，主要是基于物理、化学、生物实验数据的处理以及数据模拟，其中对于国际上广泛使用的各种计算方法进行了详细地论述。同时，为了方便读者使用，本书专门列有附录，详尽给出了各种必要的数学工具以及多电子体系的量子计算方法。

本书适合于物理、化学、生物及交叉领域从事理论计算与实验研究的，特别是进行分子间相互作用研究的研究人员参考，教师与研究生是本书的主要读者对象。