原子单位换算

量子化中的原子单位换算

Gaussian03程序中直接存储在程序中的常数有：

一、基本常数

1 Bohr (a0) = 0.529177249 [a]

1 原子质量单位(amu) = 1.660540

2 x 10-27千克[a]

1 电荷(e) = 4.80324

2 x 10-10静电单位[b]

= 1.602188 x 10-19库仑[c]

普朗克常数(h) = 6.6260755 x 10-34焦耳·秒[a]；S

1.0545727

10

J⋅

⨯

=-34

阿弗伽德罗常数(N A) = 6.0221367 x 1023 [a]

1 卡= 4.184 焦耳[d]

1 Hartree = 4.359748

2 x 10-18焦耳[a]

光速(c) = 2.99792458 x 1010 cm-sec-1 [d]

波尔兹曼常数(k) = 1.380658 x 10-23焦耳·度-1 [a]

精细结构常数倒数(a-1) = 137.0359895 [a]

273.15 K理想气体摩尔体积= 0.022411 m3 [a]

二、换算因子

下面有用的换算因子可以从上面导出：

电子质量= 0.910953 x 10-30 kg

质子质量= 1836.1527 电子质量

1 原子质量单位(amu) = 1822.88848 电子质量

1 电子伏(eV) = 23.06035 kcal-mol-1

1 Hartree = 627.5095 kcal-mol-1

= 27.2116 eV

1 Bohr-电子= 2.541765 Debye = 2.541765 x 10-18 esu-cm

1 Debye2-angstrom-2-amu-1 = 42.2547 km-mol-1

= 5.82587 x 10-3 cm-2-atm-1（标准温度和压强）

1 Hartree-1/2-Bohr-1-amu-1/

2 = 219474.7 cm-1

1cm-1 = 0.011962654 kJ·mol-1

1 Bohr = 5.291772108(18)×10-11m；

1 Heisenberg = 2.418884326505(16)×10-17s ；

1 Thomson = 9.1093826(16)×10-31kg = 5.4857990945(24)×10-4amu ；

1 Hartree = 4.35974417(75)×10-18J = 27.2113845(23)eV ；

(1 Hartree = 1 Thomson·Bohr 2/Heisenberg 2)；

1 Millikan = 1.60217653(14)×10-19C = 4.80320441(42)×10-10esu 。

原子的SOC 精细常数的计算

——by Spin-Orbit Coupling in Molecules

一、 S OC 算符

222SOC 1ˆ()()()2

H A r LS A r J L S ⎡⎤==--⎣⎦ 二、 S OC 作用能

SOC ˆ()()E JLS E LS JLS H JLS =+

1()()[(1)(1)(1)]2

E LS A r J J L L S S =++-+-+ 三、 L ande interval rule

(,,)(1,,)AJ E J L S E J L S =--

如F 原子，2P （L =1, S = 1/2, J = L + S = 3/2, J -1 = L + S -1 = 1/2），可分裂为2P 3/2，2P 1/2。2P 3/2相对于2P （即E ( LS )）：

23/2133111()[(1)1(11)(1)]222222

E P A A =+-+-+= 2P 3/2：13(,,)(1,,)404.1cm 2

AJ E J L S E J L S A -=--==- 12404.1cm 3A -=-⨯，213/2112()404.1134.7cm 223E P A -==-⨯⨯=