绪论

概述

对称素与对称操作

点群

第一章　转动与转动光谱

第一节　线形分子

能级

对称性

统计权重和核自旋与统计法的影响

转动能级的热分布

红外转动光谱

转动喇曼光谱

第二节　对称陀螺分子

经典运动（矢量图）

能级

对称性与统计权重

转动能级的热分布

红外光谱

转动喇曼光谱

第三节　球陀螺分子

统计权重与对称性

能级

经典运动

转动能级的热分布

红外光谱

转动喇曼光谱

第四节　不对称陀螺分子

经典运动

能级

非刚性的影响

对称性与统计权重

红外转动光谱

喇曼光谱

第二章　振动、振动能级与振动本征函数

第一节　简正振动的性质，经典理论

振动自由度

悬挂在弹性棒上的物体的振动

分子模型中的各个原子核的振动

振动的数学描述

简正坐标，简正振动的正交性

势能与动能

简并振动，简正振动的定义的推广

概述

第二节　振动能级与振动本征函数

能级

本征函数

简并振动

第三节　简正振动与振动本征函数的对称性

（1）对称操作对非简并的简正振动的影响

（2）对称操作对简并的简正振动的影响

两个简单的例子

平面的二度简并振动

更普遍的二度简并振动

三度简并振动

复数简正坐标

（3）对称操作对振动本征函数的影响

只有非简并振动的分子

具有简并振动的分子

小结

（4）简正振动与本征函数的对称型

点群C1,C2,Cs与Ci

点群C2v,C2k与D2≡V

点群Vk≡D2k

简并的对称型

点群C3v与D3

点群C∞v

点群C3v

点群C4v,D4与D2d≡Vd

点群C6v与D6

点群D3d（≡S6v）与D4d（≡S8v）

点群D3k与D5k

点群D4k与D6k

点群D∞k

点群Cp

点群S4与S6

点群Td与O

点群Cpk

点群Ok

点群T

（5）较高的振动能级的对称型

非简并振动

一个非简并振动与一个简并振动的二元组合

一个简并振动的多次激发

两个不同的简并振动的二元组合

若干更普遍的情形

等效原子核组

（1）属于给定对称型的简正振动的数目

第四节　简正振动模式的确定

非简并振动

简并振动

（2）求久期方程通解的几种方法

用直角坐标的解法

用“内”坐标的解法

用对称性坐标的解法

应用于非线形分子XY2

应用于对称的平面分子X2Y4

应用于线形对称分子XY2

应用于稜锥体分子XY3

用力学模型的解法

（3）有心力的假设

概述

应用于非线形的对称分子XY2

线形三原子分子与三原子以上的平面分子

应用于稜锥体XY3分子

应用于四面体XY4分子

（4）价力假设

应用于非线形的对称分子XY2

应用于线形XYZ分子

应用于线形XY2分子

应用于稜锥体XY3分子

应用于非线形XYZ分子

应用于平面XY3分子

应用于平面XYZ2分子

应用于线形对称X2Y2分子

应用于四面体XY4分子

应用于平面X2Y4分子（点群V4）

（5）更普遍的力场的假设

XY2分子

其他分子

稜锥体XY2分子

线形X2Y2分子

四面体XY4分子

平面的X2Y4分子（苏塞兰与邓尼松的方法）

其他分子

（6）不同分子的力常数的比较、特征键频率、伸长振动与弯曲振动、以及其他有关问题

各种不同分子中力常数的不变性

特征键（原子团）频率

（1）非谐性对非简并振动的影响

简单的势面

第五节　振动的非谐性和振动的相互作用；简正振动这一概念的应用范围

经典的非简谐运动

能级

振动本征函数

（2）非谐性对（非偶然）简并振动的影响

二度简并振动情形中普遍的能量公式

应用于线形分子

应用于某些非线形分子

（3）偶然简并性，费密共振

定性的讨论

数学表达

应用于CO2分子和其他类似情形

应用于H2O分子

li简并性的分裂

（4）有几个势能极小值的情形

概述

NH3与类似分子中的反演双重分裂

光学异构体

扭转振动

第六节　同位素效应

引言

三原子分子

泰勒尔-莱德利希乘积定则

把一个点群的对称型分解为对称性较低的另一点群的对称型

应用于XY4分子的被不对称代替的各种同位素分子

第三章　振动红外光谱与喇曼光谱

第一节　经典理论

（1）红外振动光谱

激活的与不激活的基频振动

泛频与组合频率振动

（2）振动喇曼光谱

基频的初步研究

数学描述：极化率椭球

泛频与组合频率振动

瑞利散射与喇曼散射的偏振

第二节　量子力学理论

（1）基频的初步研究

（2）严格的振动选择定则

红外光谱

喇曼光谱

相互排斥定则

反演双重分裂

（3）基频的更细致的研究

普遍定则

若干例子

选择定则的另一导出方法；强度

（4）泛频与组合频率谱带

概述

泛频谱带

和频谱带

费密共振的影响

差频谱带

（5）喇曼线的偏振

第三节　个别分子

二氧化碳，CO2

（1）三原子分子

二硫化碳，CS2

一氧化二氮，N2O

氰化氢，HCN

水，H2O

重水，HDO与D2O

硫化氢，H2S,HDS,D2S

二氧化氮，NO2

二氧化硫，SO2

臭氧，O3

其他三原子分子

乙炔，C2H2

（2）四原子分子

重乙炔，C2HD与C2D2

氰，C2N2

氨，NH3与ND3

三卤化硫、三卤化砷、三卤化锑与三卤化铋

三氟化硼，BF3

磷，P4

甲醛，H2CO与D2CO

过氧化氢，H2O2

其他四原子分子

二氧化三碳，C3O2

（3）五原子分子

甲烷，CH4与CD4

CH3D,CH2D2,CHD3

四氯化碳，CCl4

甲基氯，CH3Cl

CH3F、CH3Br、CH3I、CD3Cl、CD3Br

氯仿，CHCl3

二氯甲烷，CH2C32

CHCl2Br与CHClBr2

甲酸，HCOOH与HCOOD

联乙炔，HC≡C—C≡CH

其他五原子分子

（4）六原子分子

乙烯，C2H4与C2D4

四氯乙烯，C2Cl4

顺式与反式C2H2Cl2

CH3CN与CH3NC

甲醇，CH3OH与CH3OD

其他六原子分子

（5）七原子分子

六氟化硫，SF6

甲基乙炔，CH3—C≡CH

丙二烯，CH2=C=CH2

乙烯化氧，C2H4O

其他七原子分子

（6）八原子分子

乙烷，C2H6与C2D6

C2H4Cl2,C2H2Cl4和转动异构问题

其他八原子分子

（7）九原子分子

环丙烷，C3H6

二甲醚，（CH3）2O

二甲基乙炔，CH3—C≡C—CH3

（8）十原子分子

丙烯，CH3—CH=CH2

其他九原子分子

偶氮甲烷，（CH3）2N2

其他十原子分子

（9）十一原子分子

丙烷，CH3—CH2—CH3

其他十一原子分子

（10）十二原子分子

苯，C6H6与C6D6

（11）结束语

其他十二原子分子

第四章　转动与振动的相互作用，转动-振动光谱

第一节　线形分子

（1）能级

初等理论

转动能级的对称性

转动常数αi的更详细的理论；科里奥利相互作用

l型双重分裂

微扰

红外谱带的三种类型

（2）红外光谱

选择定则

Σ—Σ谱带［属于类型（1）］

П—Σ谱带［属于类型（2）］

П—П谱带［属于类型（3）］

并合差，转动常数的计算

几个例子

核间距的确定：同位素效应

选择定则

喇曼谱带的类型

（3）喇曼光谱

观察到的喇曼谱带

第二节　对称陀螺分子

（1）能级

非简并的振动态

简并的振动态

转动能级的对称性

反演双重分裂

微扰

（2）红外光谱

选择定则

非简并振动能级之间的跃迁：平行谱带

转动光谱与反演光谱

非简并振动能级之间的跃迁：垂直谱带与混合谱带

非简并振动能级与简并振动能级之间的跃迁：垂直谱带

两个简并振动能级之间的跃迁

对称陀螺分子的红外谱带的分析及其转动惯量与核间距

（3）喇曼光谱

选择定则

完全对称的喇曼谱带

非完全对称的非简并的喇曼谱带

简并的喇曼谱带

未能分辨的喇曼谱带

第三节　球陀螺分子

（1）能级

非简并的振动态

简并的振动态

转动能级的对称性

反演双重分裂

转动能级的科里奥利分裂

（2）红外光谱

选择定则

F2—A1跃迁

A1—A1跃迁

选择定则

禁戒的振动跃迁

（3）喇曼光谱

E—A1跃迁

F2—A1跃迁

第四节　不对称陀螺分子

（1）能级

未受扰的能级

对称性

微扰

选择定则

（2）红外光谱

A型谱带

B型谱带

C型谱带

结构未能分辨的红外谱带

不对称陀螺分子的红外谱带的分析

几个例子，转动惯量与核间距

（3）喇曼光谱

选择定则

未能分辨的喇曼谱带

自由转动

（1）能级

第五节　具有自由内转动或受碍内转动的分子

受碍转动

（2）红外光谱

对称分子

稍微不对称的分子，CH3OH

（3）喇曼光谱

第五章　若干应用

第一节　热力学物理量的计算

配分函数（态和）

振动配分函数

转动配分函数

具有内转动的分子的配分函数

焓与热容量

熵与自由能

化学平衡

第二节　液态与固态的本性：分子间力

液体与固体中的分子转动

液体与固体中的分子振动

附录　物理常数与换算因子

参考文献