Environmental Analysis

📘 環境分析（2026-2027版）

《環境分析（2026-2027版）》是一本內容全面、以研究為導向的教科書，專為化學、環境科學、分析化學及相關學科的學生、教師和研究人員編寫。本書深入解釋了量子化學原理、計算方法和分析技術，用於研究和監測自然及人工生態系統中的環境系統、污染物和化學過程。

本書將基礎理論概念與實際應用結合，使讀者能夠理解環境分析中的分子層次機制、反應動力學、光譜學方法和計算方法。本書強調跨學科視角，將化學、物理、計算建模和環境科學融會貫通，以實現精準的化學監測和問題解決。

⚛️ 第一單元：量子化學導論及歷史基礎

• 波粒二象性、德布羅意假設、戴維森-革末實驗

• 經典物理學的限制及量子力學的出現

• 弗蘭克-赫茲實驗

• 紫外線災變與普朗克假設

🔢 第二單元：數學基礎

• 線性代數：向量、矩陣、基底組

• 微分方程與偏微分方程

• 傅立葉變換與向量微積分基礎

• 狄拉克符號（狄拉克符號）

• 對易子及其代數性質

📐 第三單元：量子力學基本假設與薛丁格方程

• 本徵值方程式與物理可觀測量

• 機率密度與機率流

• 疊加原理與量子態

• 定態與能量量子化

🔹 第四單元：精確可解模型系統

• 粒子一維、二維、三維空間的系統

• 剛性轉子與諧振子

• 氫原子：能階與原子軌道

• 氫分子 (H₂) 的基本處理

🌀 第五單元：角動量與自旋

• 自旋角動量與自旋函數

• 角動量疊加與耦合方案

• 梯形算符及其對角動量態的作用

• 總角動量與量子數

• 克萊布希-戈爾丹係數與自旋-軌道耦合

⚡ 第六單元：近似方法 I：變分原理與微擾理論

• 變分定理與試探波函數

• 在原子和分子系統中的應用

• 試探函數的選擇與變分參數

• 赫爾曼-費曼定理

• 微擾理論的限制與適用性

🧩 第七單元：多電子原子與電子關聯

• 泡利不相容原理與斯萊特行列式

• 電子交換作用與基本關聯

• 自旋軌道與反對稱化

• 福克算符及其物理意義

• 庫普曼斯定理與電離能

🔬 第八單元：分子軌道理論與價鍵理論

• 玻恩-奧本海默近似

• 價鍵理論基礎

• 共軛體系中的離域分子軌道

• 分子軌道理論與價鍵理論在化學鍵計算的比較

📊 第九單元：多原子與π電子體系的分子軌道理論與價鍵理論

• 多原子分子軌道的構建

• π體系的休雷爾理論與芳香性

• 離域與共軛概念

• 烯丙基和丁二烯體系中的成鍵

• 休克爾分子軌道（HMO）計算

📏 第十單元：基組與計算考慮因素

• 基底函數類型：斯萊特型基底組高斯型

• 基組重疊誤差 (BSSE) 與完備性

• Roothaan-Hall 形式，DIIS 收斂方法

• 最小基組、分裂價基組和極化基組

• 縮小高斯函數和歸一化

✨本應用靈感源自以下作者：

Donald A. McQuarrie、Ira N. Levine、Peter Atkins、Klaus Ruedenberg、Linus Pauling、Mark Tuckerman、Charles Kittel

📲 下載《環境分析》（2026-2027 年版），掌握環境系統的量子化學、計算建模和光譜學方法。是化學和分析學科學生、教師和研究人員的理想選擇。