EduDV クリックしてください ネオン (Ne) 原子の電子(波動関数)を 計算して三次元可視化してみましょう! 10 Ne.

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学年   名列    名前 物理化学 第2章 2-1、2-2 Ver. 2.0 福井工業大学  原 道寛 HARA2005.
Presentation transcript:

eduDV クリックしてください ネオン (Ne) 原子の電子(波動関数)を 計算して三次元可視化してみましょう! 10 Ne

00. Automatic 【データ自動入力 】 クリックしてください 10 Ne

AUTO 21. 対称なし 【単原子】 クリックしてください 10 Ne

Atom 原子番号 01 ~ 20 クリックしてください 10 Ne

10 Ne Neon [He] 2s 2 2p 6 クリックしてください 10 Ne

「 f01 」タグが 表に出ています f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル 10 Ne

f08e ネオン原子の電子 (原子軌道関数) のエネルギー準位表 軌道名 エネルギー (eV) 電子数 10 Ne

「 f01 」タグをクリッ ク して表に出して下さ い f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル 10 Ne

VESTA クリックしてください F01 がアクティブ な 状態で VESTA を 起動します 10 Ne

Properties … クリックしてください 10 Ne

Properties ダイアログボックス Unit cell ( 単位格子 ) Line ( 線 ) Do not show ( 非表示 ) OK 10 Ne

Edit – Edit Data – Volumetric Data… 10 Ne

Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ 10 Ne

Ne2p-1p1.scat ネオンの 2p x 軌道 1m1: l ( 方位量子数 ) =1, m ( 磁気量子数 ) =-1, : p y 軌道 1p1: l ( 方位量子数 ) =1, m ( 磁気量子数 ) =+1, : p x 軌道 10: l ( 方位量子数 ) =1, m ( 磁気量子数 ) =0, : p z 軌道 10 Ne

1. Add to current data 2. OK 10 Ne

2. OK 10 Ne 1. Apply

Properties… 等値表面(曲面)の 値を変更する 10 Ne

Isosurfaces タ グ 10 Ne Isosurface level: 等値表面(曲面)の値が大きすぎる (波動関数の図が小さすぎる)ので、 値を小さくして図を大きくする クリッ ク

OK 10 Ne

拡大 (Zoom in) 10 Ne

ドラッグして波動関数 (等値曲面図)を回転さ せる 10 Ne

Show model のチェックを外 す 10 Ne

Rotation modes: Animation を選択 Tools タグをクリッ ク

File – Exit で VESTA を終 了 10 Ne

いいえ( N) 10 Ne

ファイル (F) – 全終了 (Q) 秀丸エディタを終了します 10 Ne

eduDV クリックしてください アルゴン (Ar) 原子の電子(波動関数)を 計算して三次元可視化してみましょう! 18 Ar

00. Automatic 【データ自動入力 】 クリックしてください 18 Ar

AUTO 21. 対称なし 【単原子】 クリックしてください 18 Ar

Atom 原子番号 01 ~ 20 クリックしてください 18 Ar

18 Ar Argon [Ne] 3s 2 3p 6 クリックしてください 18 Ar

「 f01 」タグが 表に出ています f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル 18 Ar

f08e アルゴン原子の電子 (原子軌道関数) のエネルギー準位表 軌道名 エネルギー (eV) 電子数 18 Ar

「 f01 」タグをクリッ ク して表に出して下さ い f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル 18 Ar

VESTA クリックしてください F01 がアクティブ な 状態で VESTA を 起動します 18 Ar

Properties … クリックしてください 18 Ar

Properties ダイアログボックス Unit cell ( 単位格子 ) Line ( 線 ) Do not show ( 非表示 ) OK 18 Ar

Edit – Edit Data – Volumetric Data… 18 Ar

Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ 18 Ar

Ar3p-1p1.scat アルゴンの 3p x 軌 道 1m1: l ( 方位量子数 ) =1, m ( 磁気量子数 ) =-1, : p y 軌道 1p1: l ( 方位量子数 ) =1, m ( 磁気量子数 ) =+1, : p x 軌道 10: l ( 方位量子数 ) =1, m ( 磁気量子数 ) =0, : p z 軌道 18 Ar

Add to current data OK 18 Ar

2. OK 1. Apply

Properties… 等値表面(曲面) の値を変更する 18 Ar

Isosurfaces タ グ 18 Ar Isosurface level: 0.1 等値表面(曲面)の値が小さすぎる (波動関数の図が大きすぎる)ので、 値を大きくして図を小さくする クリッ ク

OK 18 Ar

拡大 (Zoom in) 18 Ar

ドラッグして波動関数 (等値曲面図)を回転さ せる 18 Ar

Show model のチェックを外 す 18 Ar

Animation を選択 18 Ar 2p x 軌道と違い 、 3p x 軌道は位相 が入れ子構造 Tools タグをクリッ ク

File – Exit で VESTA を終 了 18 Ar

いいえ( N) 18 Ar

ファイル (F) – 全終了 (Q) 秀丸エディタを終了します 18 Ar

eduDV クリックしてください 水 (H 2 O) 分子の電子(波動関数)を 計算して三次元可視化してみましょう! H2OH2O

00. Automatic 【データ自動入力 】 クリックしてください H2OH2O

AUTO 07. C 2v 対称 【折れ線 AB 2 型分子 】 クリックしてください H2OH2O

c2v12n ( ノンスピン版 ・全自動実行 )… クリックしてください H2OH2O

H 2 O 水分子 ノンスピン 版 クリックしてください H2OH2O

「 f01 」タグが 表に出ています f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル

f08e 水分子の電子 (分子軌道) のエネルギー準位表 軌道名 エネルギー (eV) 電子数 HOMO = 1b 2 軌道, LUMO = 4a 1 軌道

「 f01 」タグをクリッ ク して表に出して下さ い f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル

VESTA クリックしてください F01 がアクティブ な 状態で VESTA を 起動します

Properties … クリックしてください H2OH2O

Properties ダイアログボックス Unit cell ( 単位格子 ) Line ( 線 ) Do not show ( 非表示 ) OKOK H2OH2O

H2OH2O Edit – Edit Data – Volumetric Data…

H2OH2O Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ

005_1b2.sca 水の 1b 2 分子軌道 004_3a1: 3a 1 分子軌道 (HOMO-1) 005_1b2: 1b 2 分子軌道 (HOMO) 006_4a1: 4a 1 分子軌道 (LUMO) H2OH2O

Add to current data OK H2OH2O

H2OH2O 2. OK 1. Apply

Properties… 等値表面(曲面)の 値を変更する H2OH2O

H2OH2O Isosurface level: 等値表面(曲面)の値が大きすぎる (波動関数の図が小さすぎる)ので、 値を小さくして図を大きくする Isosurfaces タグ クリッ ク

OK H2OH2O

拡大 (Zoom in) H2OH2O

ドラッグして波動関数 (等値曲面図)を回転さ せる H2OH2O

H2OH2O Animation を選択 Tools タグをクリッ ク

Drag に戻す H2OH2O

H2OH2O Edit – Edit Data – Volumetric Data…

Delete 005_1b2.sca ファイル (HOMO) をクリックして 選択 反転、 Delete ボタンで削 除 H2OH2O

H2OH2O Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ

006_4a1.sca 水の 4a 1 分子軌道 004_3a1: 3a 1 分子軌道 (HOMO-1) 005_1b2: 1b 2 分子軌道 (HOMO) 006_4a1: 4a 1 分子軌道 (LUMO) H2OH2O

Add to current data OK H2OH2O

H2OH2O 2. OK 1. Apply

Properties… 等値表面(曲面)の 値を変更する H2OH2O

H2OH2O 等値表面(曲面)の値が大きすぎる (波動関数の図が小さすぎる)ので、 値を小さくして図を大きくする Isosurface level: 0.02 Isosurfaces タグ クリッ ク

OK H2OH2O

拡大 (Zoom in) H2OH2O

ドラッグして波動関数 (等値曲面図)を回転さ せる H2OH2O

H2OH2O Animation を選択 Tools タグをクリッ ク

H2OH2O Drag に戻す

H2OH2O Edit – Edit Data – Volumetric Data…

Delete 006_4a1.sca ファイル (LUMO) をクリックして選 択 反転、 Delete ボタンで削 除 H2OH2O

H2OH2O Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ

CHG3D.scat 水の電子密度 CHG3D: 水分子の電子密度 POT3D: 水分子の静電ポテンシャ ル H2OH2O

Add to current data OK H2OH2O

H2OH2O Import… Surface coloring: 等値表面の彩色に用いるデータ

POT3D.scat 水の静電ポテンシャ ル CHG3D: 水分子の電子密度 POT3D: 水分子の静電ポテンシャ ル H2OH2O

Add to current data OK H2OH2O

H2OH2O 2. OK 1. Apply

Properties… 等値表面(曲面)の 値を変更する H2OH2O

H2OH2O 等値表面(曲面)の値が大きすぎる (電子密度の図が小さすぎる)ので、 値を小さくして図を大きくする Isosurface level: 0.02 Isosurfaces タグ クリッ ク

OK H2OH2O

拡大 (Zoom in) H2OH2O

ドラッグして静電ポテンシャルマッ プ (等値曲面彩色図)を回転させる H2OH2O 静電ポテンシャルマップ ~電子の僅かな偏りを見る ~ 赤い箇所: δ − 電子の多い所 青い箇所: δ + 電子の少ない所

H2OH2O Animation を選択 Tools タグをクリッ ク

H2OH2O Drag に戻す

File – Exit で VESTA を終 了 H2OH2O

いいえ( N) H2OH2O

ファイル (F) – 全終了 (Q) 秀丸エディタを終了します H2OH2O

eduDV クリックしてください ベンゼン (C 6 H 6 ) の電子(波動関数)を 計算して三次元可視化してみましょう! C6H6C6H6

00. Automatic 【データ自動入力 】 クリックしてください C6H6C6H6

AUTO 13. D 6h 対称 【 A 6 B 6 型分子】 クリックしてください C6H6C6H6

d6h66n ( ノンスピン 版 ・全自動実 行 ) クリックしてください C6H6C6H6

C 6 H 6 ベンゼン分子 ノンスピン版 クリックしてください C6H6C6H6

「 f01 」タグが 表に出ています f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル

f08e ベンゼン分子の電子 (分子軌道) のエネルギー準位表 軌道名 エネルギー (eV) 電子数 HOMO = 1e 1g LUMO = 1e 2u

F08E.hlgap ベンゼン分子の HOMO と LUMO の エネルギー差 eV cm -1 ( 波数 ) nm( 波長 ) HOMO = 1e 1g LUMO = 1e 2u

「 f01 」タグをクリッ ク して表に出して下さ い f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル

VESTA クリックしてください F01 がアクティブな 状態で VESTA を 起動します

Properties … クリックしてください C6H6C6H6

Properties ダイアログボックス Unit cell ( 単位格子 ) Line ( 線 ) Do not show ( 非表示 ) OK C6H6C6H6

C6H6C6H6 Edit – Edit Data – Volumetric Data…

C6H6C6H6 Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ

020_1e1g.sca 020_1e1g: 1e 1g (HOMO) 021_1e1g: 1e 1g (HOMO) 022_1e2u: 1e 2u (LUMO) 023_1e2u: 1e 2u (LUMO) C6H6C6H6 二重縮退 縮退:同じエネルギー準位で 完全に重なり合っていること エネルギーは重なり合って いるが、波動関数の形は違う

Add to current data OK C6H6C6H6

C6H6C6H6 2. OK 1. Apply

拡大 (Zoom in) C6H6C6H6

ドラッグして波動関数 (等値曲面図)を回転さ せる C6H6C6H6

C6H6C6H6 Animation を選択 Tools タグをクリッ ク

C6H6C6H6 Drag に戻す

C6H6C6H6 Edit – Edit Data – Volumetric Data…

Delete 020_1e1g.sca ファイル (HOMO) をクリックして 選択 反転、 Delete ボタンで削 除 C6H6C6H6

C6H6C6H6 Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ

022_1e2u.sca 020_1e1g: 1e 1g (HOMO) 021_1e1g: 1e 1g (HOMO) 022_1e2u: 1e 2u (LUMO) 023_1e2u: 1e 2u (LUMO) C6H6C6H6 二重縮退 縮退:同じエネルギー準位で 完全に重なり合っていること エネルギーは重なり合って いるが、波動関数の形は違う

Add to current data OK C6H6C6H6

C6H6C6H6 2. OK 1. Apply

C6H6C6H6 Animation を選択 Tools タグをクリッ ク

C6H6C6H6 Drag に戻す

C6H6C6H6 Edit – Edit Data – Volumetric Data…

Delete 022_1e2u.sca ファイル (LUMO) をクリックして選 択 反転、 Delete ボタンで削 除 C6H6C6H6

C6H6C6H6 Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ

CHG3D.scat CHG3D: 水分子の電子密度 POT3D: 水分子の静電ポテンシャ ル C6H6C6H6

Add to current data OK C6H6C6H6

C6H6C6H6 Import… Surface coloring: 等値表面の彩色に用いるデータ

POT3D.scat CHG3D: 水分子の電子密度 POT3D: 水分子の静電ポテンシャ ル C6H6C6H6

Add to current data OK C6H6C6H6

C6H6C6H6 2. OK 1. Apply

Properties… 等値表面(曲面)の 値を変更する C6H6C6H6

等値表面(曲面)の値が大きすぎる (電子密度の図が小さすぎる)ので、 値を小さくして図を大きくする C6H6C6H6 Isosurface level: 0.02 Isosurfaces タグ クリッ ク

OK C6H6C6H6

ドラッグして静電ポテンシャルマ ップ (等値曲面彩色図)を回転させる 静電ポテンシャルマップ ~電子の僅かな偏りを見る ~ 赤い箇所: δ − 電子の多い所 青い箇所: δ + 電子の少ない所 C6H6C6H6

C6H6C6H6 Animation を選択 Tools タグをクリッ ク

C6H6C6H6 Drag に戻す

File – Exit で VESTA を終 了 C6H6C6H6

いいえ( N) C6H6C6H6

ファイル (F) – 全終了 (Q) 秀丸エディタを終了します C6H6C6H6

eduDV クリックしてください 六フッ化ウラン (UF 6 ) の電子(波動関数)を 計算して三次元可視化してみましょう! UF 6

00. Automatic 【データ自動入力 】 クリックしてください UF 6

AUTO 15. O h 対称 【 AB 6 型分子】 クリックしてください UF 6

oh16n ( ノンスピン 版 ・全自動実 行 ) クリックしてください UF 6

UF 6 六フッ化ウラン分 子 ノンスピン版 クリックしてください UF 6

「 f01 」タグが 表に出ています f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル

oh16n_UF6_time.txt 六フッ化ウラン分子 の分子軌道計算に 要した計算時間 計算開始時刻 計算終了時刻

f08e 六フッ化ウラン分子 の電子(分子軌道) の エネルギー準位表 軌道名 エネルギー (eV) 電子数 HOMO = 10t 1u LUMO = 2a 2u

F08E.hlgap 六フッ化ウラン分子の HOMO と LUMO の エネルギー差 eV cm -1 ( 波数 ) nm( 波長 ) HOMO = 10t 1u LUMO = 2a 2u

「 f01 」タグをクリッ ク して表に出して下さ い f01: 原子位置と原子番号が書いて ある DV-Xα の入力ファイル

VESTA クリックしてください F01 がアクティブな 状態で VESTA を 起動します

ウランとフッ素の結合の線 が 引かれていない … UF 6

Edit - Bonds … UF 6

2. Search A2 bonded to A1 クリッ ク 1. クリッ ク

F (フッ素 ) UF 6

1.6 Å では短すぎ るので 2.0 Å に する UF 6

2. OK 1. Apply

Properties … クリックしてください UF 6

Properties ダイアログボックス UF 6 Unit cell ( 単位格子 ) Line ( 線 ) Do not show ( 非表示 ) OK

UF 6 Edit – Edit Data – Volumetric Data…

UF 6 Import… Isosurfaces: 等値表面描画に用いるデータ

071_10t1u.sca 071_10t1u: 10t 1u (HOMO) 072_10t1u: 10t 1u (HOMO) 073_10t1u: 10t 1u (HOMO) 074_2a2u: 2a 2u (LUMO) 三重縮退 縮退:同じエネルギー準位で 完全に重なり合っていること エネルギーは重なり合って いるが、波動関数の形は違う UF 6

Add to current data OK UF 6

2. OK 1. Apply

拡大 (Zoom in) UF 6

Animation を選択 Tools タグをクリッ ク

UF 6 Drag に戻す

File – Exit で VESTA を終 了 UF 6

いいえ( N) UF 6

ファイル (F) – 全終了 (Q) 秀丸エディタを終了します UF 6