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Cambridge2005年Molecular Reaction Dynamics
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Preface page xi Acknowledgments xiv 1 Understanding chemical reactions at the molecular level 1 1.1 What is molecular reaction dynamics? 2 1.2 An example: energy disposal in an exoergic chemical reaction 4 Appendix: Units 21 Problems 23 Notes 25 2 Molecular collisions 30 2.1 Molecules have a finite size 31 2.2 The approach motion of molecules 48 Problems 67 Notes 69 3 Introduction to reactive molecular collisions 73 3.1 The rate and cross-section of chemical reactions 73 3.A Appendix: Reaction rate under non-equilibrium conditions 81 3.2 Two-body microscopic dynamics of reactive collisions 83 3.B Appendix: Dynamics in strong laser fields – a curve-crossing picture 99 Problems 101 Notes 106 4 Scattering as a probe of collision dynamics 109 4.1 Classical scattering of structureless particles 109 4.2 Elastic scattering as a probe of the interaction potential 119 4.3 Elements of quantal scattering theory 125 4.4 Angular distribution for reactive molecular collisions 137 Problems 144 Notes 146 vii viii Contents 5 Introduction to polyatomic dynamics 148 5.1 Potential energy functions and chemical reactions 150 5.2 The classical trajectory approach to reaction dynamics 170 5.A Appendix: Monte Carlo sampling 176 5.3 Energy and dynamics of the chemical change 179 5.B Appendix: Mass-weighted coordinate systems 190 Problems 193 Notes 196 6 Structural considerations in the calculation of reaction rates 201 6.1 Transition state theory: the rate of barrier crossing 202 6.A Appendix: Density of states and partition functions 213 6.2 RRKM theory and the rate of unimolecular reactions 215 6.3 Resolving final states and populations 230 6.B Appendix: The quantitative representation of flux contour maps 236 6.4 Characterization of energy disposal and energy requirements of chemical reactions 239 Problems 253 Notes 257 7 Photoselective chemistry: access to the transition state region 264 7.A Appendix: The picket fence model 275 7.1 Laser photoexcitation and photodetection of diatomic molecules 278 7.2 Photodissociation dynamics 287 7.3 Bimolecular spectroscopy 310 7.4 Quantum control 320 Problems 324 Notes 328 8 Chemistry in real time 334 8.1 Watching the breaking and making of chemical bonds 337 8.2 Chemical transformations 343 8.3 Control of chemical reactions with ultrashort pulses 348 Problems 352 Notes 353 9 State-changing collisions: molecular energy transfer 356 9.1 Vibrational energy transfer 363 9.2 Understanding the essentials of energy transfer 371 9.3 Electronic energy transfer 377 Problems 386 Notes 391 Contents ix 10 Stereodynamics 394 10.1 Controlling reagent approach geometry 395 10.2 Analyzing product polarization 402 10.3 Vector correlations 419 Problems 423 Notes 425 11 Dynamics in the condensed phase 427 11.1 Solvation 430 11.2 Barrier-crossing dynamics 451 11.3 Interfaces 459 11.4 Understanding chemical reactivity in solution 464 Problems 469 Notes 472 12 Dynamics of gas–surface interactions and reactions 475 12.1 Surface scattering 477 12.2 Dynamics on surfaces 482 12.3 Chaos and pattern formation: spatiotemporal aspects of surface reactivity 491 Problems 495 Notes 498 Bibliography 500 Index 543 |
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