| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 2554 | 回復(fù): 18 | |||||
| 當(dāng)前只顯示滿足指定條件的回帖,點(diǎn)擊這里查看本話題的所有回帖 | |||||
ys322銅蟲 (正式寫手)
|
[求助]
微擾理論硬球模型 已有1人參與
|
||||
| 請問一下 微擾理論硬球模型 ,分別怎么解釋吖,小白不懂,求大神解釋一下,看了半天理論也不懂,硬球半徑,鏈節(jié)什么的 |
專家顧問 (正式寫手)
![]() |
專家經(jīng)驗(yàn): +49 |
|
我把文章前半部分粗略過了一遍,計(jì)算細(xì)節(jié)太繁瑣,我也不是太懂,但大致可以理解這篇文章講的是什么意思,在這里簡單講一下。 這篇文章的目的是為了求出鏈狀分子的狀態(tài)方程,狀態(tài)方程就是液體的壓力和溫度還有密度(在這里用的是packing fraction)的關(guān)系。 微擾理論的基本思想是我已知一個(gè)reference state的狀態(tài)方程,想求出另外一個(gè)state的狀態(tài)方程,前提是另外一個(gè)state和reference state的哈密頓量相差不能太大,否則誤差會比較大。在這里reference state就是hard chain,其狀態(tài)方程已知(Eq 5)。那么為什么不能直接用hard chain的狀態(tài)方程來表征體系呢?因?yàn)閔ard chain模型分子間只有排斥力,而我們都知道分子間是短程排斥,長程相吸引的,所以要對hard chain的狀態(tài)方程做出修正來得到更符合實(shí)際情況的狀態(tài)方程。 為了得到Eq 1 對應(yīng)的體系(square well potential)的狀態(tài)方程,我們需要得到體系的配分函數(shù),也就是Eq 4. 跟hard chain的配分函數(shù)相比,square well體系的配分函數(shù)多了一項(xiàng)Z_disp. 因?yàn)榕浞趾瘮?shù)和自由能有著一一對應(yīng)的關(guān)系,所以我們就是要求出square well體系和hard chain體系自由能之差。 為了求出自由能差值,在這里使用了Barker-Henderson (BH)的微擾理論(ref 23,24)。BH微擾理論跟我在之前帖子提到的WCA微擾理論在一些技術(shù)處理上有差別(我個(gè)人覺得WCA更好點(diǎn),這里不細(xì)說),但基本思想是差不多的。BH的處理方法就是Eq 10. Eq 10中的A1和A2兩項(xiàng)都可以寫成含有hard chain體系的徑向分布函數(shù)的積分,而hard chain體系的徑向分布函數(shù)我們是已知的(有解析形式)。 至于為什么A1和A2兩項(xiàng)都可以寫成含有hard chain體系的徑向分布函數(shù)的積分。這是有緣由的。在液體物理里,一個(gè)很重要的結(jié)論是對于簡單流體(比如Lennard-Jones流體),其結(jié)構(gòu)更多的是由粒子間排斥力決定的,而吸引力對結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)不大。也就是說對于Lennard-Jones流體,在高密度下,它的徑向分布函數(shù)和具有相同半徑的硬球模型(hard sphere,無排斥力)是非常相似的。那么對于這篇文獻(xiàn)所提到的體系,也是類似的情況,在高密度下,我們可以認(rèn)為square well體系的徑向分布函數(shù)和hard chain體系非常相似。 知道了體系的自由能后,自由能對體積或者packing fraction求導(dǎo)數(shù),就可以得到狀態(tài)方程了。這里還進(jìn)一步把狀態(tài)方程簡化成只含幾個(gè)參數(shù)的方程。 液體的微擾理論在上個(gè)世紀(jì)六七十年代比較熱門的研究方向,雖然現(xiàn)在用的人不多,但還是有不少物理意義的。如果想進(jìn)一步了解,可以看一下這篇文章后面關(guān)于BH微擾的參考文獻(xiàn),或者參閱以下書籍 1. Statistical Mechanics by Donald McQuarrie, Chapter 14. 2. Theory of Simple Liquids by Hansen & McDonald, Chapter 5 以上僅僅是我快速掃了一眼的理解,有些細(xì)節(jié)可能講的不對,可以指出。 |
專家顧問 (正式寫手)
![]() |
專家經(jīng)驗(yàn): +49 |
|
微擾理論簡單說來就是你有一個(gè)reference state,對于reference state的熱力學(xué)性質(zhì)都已知,如果對reference state的哈密頓量做一個(gè)微小的擾動(dòng)得到一個(gè)新的系統(tǒng),那么新系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)可以利用統(tǒng)計(jì)力學(xué)的理論從reference state近似推出。如果想獲得動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的話需要更復(fù)雜的微擾理論。 硬球模型(hard sphere)就是半徑為r的球,當(dāng)球與球之間距離大于2r時(shí)無相互作用,距離小于2r時(shí)作用為無窮大。硬球模型是最簡單的描述相互作用的模型之一,其性質(zhì)被研究得很透徹,狀態(tài)方程也有解析表達(dá)式。所以經(jīng)常被拿來做reference state。 比較經(jīng)典的例子就是Weeks-Chandler-Andersen (WCA) Perturbation Theory http://scitation.aip.org/content ... 2/10.1063/1.1674820 這個(gè)實(shí)際上就是拿硬球模型作為reference state(雖然這里用的是WCA勢,但WCA勢和硬球模型差別不大),通過微擾理論可以求出Lennard-Jones流體的熱力學(xué)性質(zhì)。 |
銅蟲 (正式寫手)
專家顧問 (正式寫手)
![]() |
專家經(jīng)驗(yàn): +49 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 375求調(diào)劑 +4 | 雨夏整夜 2026-03-29 | 4/200 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 一志愿北化求調(diào)劑 +4 | Jsman 2026-03-22 | 4/200 |
|
|
[考研] 298求調(diào)劑 +4 | 種圣賜 2026-03-28 | 4/200 |
|
|
[考研] 0856求調(diào)劑 +13 | zhn03 2026-03-25 | 14/700 |
|
|
[考研] 322求調(diào)劑 +7 | 宋明欣 2026-03-27 | 7/350 |
|
|
[考研] 312,生物學(xué)求調(diào)劑 +3 | 小譯同學(xué)abc 2026-03-28 | 3/150 |
|
|
[考研] 085600 286分 材料求調(diào)劑 +7 | 麻辣魷魚 2026-03-27 | 8/400 |
|
|
[考研] 292求調(diào)劑 +14 | 鵝鵝鵝額額額額?/a> 2026-03-25 | 15/750 |
|
|
[考研] 0703化學(xué)/290求調(diào)劑/本科經(jīng)歷豐富/工科也可 +9 | 丹青奶蓋 2026-03-26 | 10/500 |
|
|
[考研] 308求調(diào)劑 +7 | 墨墨漠 2026-03-27 | 7/350 |
|
|
[考研] 333求調(diào)劑 +6 | wfh030413@ 2026-03-23 | 6/300 |
|
|
[考研]
材料調(diào)劑
5+4
|
想要一壺桃花水 2026-03-25 | 10/500 |
|
|
[考研] 材料專碩 335 分求調(diào)劑 +4 | 拒絕冷暴力 2026-03-25 | 4/200 |
|
|
[考研] 26考研-291分-廈門大學(xué)(085601)-柔性電子學(xué)院材料工程專業(yè)求調(diào)劑 +3 | min3 2026-03-24 | 4/200 |
|
|
[考研] 0854AI CV方向招收調(diào)劑 +4 | 章小魚567 2026-03-23 | 4/200 |
|
|
[考研] 296求調(diào)劑 +4 | 汪?! 2026-03-25 | 7/350 |
|
|
[考研] 一志愿吉林大學(xué)材料與化工303分求調(diào)劑 +4 | 為學(xué)666 2026-03-24 | 4/200 |
|
|
[考研] 一志愿北化315 求調(diào)劑 +3 | akrrain 2026-03-24 | 3/150 |
|
|
[考研]
|
黃粱一夢千年 2026-03-24 | 3/150 |
|
|
[考研] 一志愿國科過程所081700,274求調(diào)劑 +3 | 三水研0水立方 2026-03-23 | 3/150 |
|