Molecular Spectrum Simulation · 量子化学计算专题课程
本课程从量子力学基本原理出发，系统介绍分子体系的薛定谔方程、 Born-Oppenheimer 近似及其在分子光谱中的应用， 并结合 Gaussian / GaussView 量子化学计算软件， 完成从理论推导到数值计算的完整训练。
课程涵盖以下核心模块：
从环上粒子模型出发，推导分子转动的量子化能级， 介绍惯量张量、惯量主轴变换与转动常数， 并通过 Gaussian 计算 H₂、H₂O 的转动常数加以验证。
从全分子薛定谔方程与 Born-Oppenheimer 近似入手， 推导谐振子模型与简正模式， 深入讲解红外（偶极矩导数）与拉曼（极化率导数） 的计算原理及 Gaussian 实践。
系统介绍红外与拉曼光谱的物理基础、互斥定则、 偶极矩/极化率导数的计算理论， 并通过 Gaussian 数值差分方法与 Python 程序 NumIR_Raman 完成强度的验证计算。
| 软件 | 用途 | 说明 |
|---|---|---|
| Gaussian 16 | 量子化学计算 | 单点能、几何优化、频率、拉曼、PES 扫描 |
| GaussView 6 | 分子建模与结果可视化 | 构建输入文件、动画演示简正模式、显示 IR/Raman 谱 |
| Python / NumPy | 编程作业 | 惯量矩阵对角化、转动常数计算、数据处理 |
| MOMAP | 有机分子光电性质预测 | 荧光量子产率、发射光谱、速率常数（momap.net.cn） |