概念解析

具有相同原子核的原子组成的双原子分子，例如N2和O2分子。同核分子的能级结构特点反映在它的光谱上。红外区内双原子分子振动光谱的强度依赖于偶极矩μ对核间距R的导数值。例如 CO分子（CO是异核分子）的偶极矩在核平衡距离R=Re附近的导数值很大，所以有很强的振动红外吸收。但是，像H2，O2，N2和I2等这类的同核分子的偶极矩μ=0，μ的导数处处为零，所以观察不到它们的红外振动光谱。然而，却可以观察到它们的振动喇曼光谱(见喇曼效应)。另外，HD分子虽然是异核分子，但是它是等电荷核分子，所以HD也不具有振动红外吸收光谱而只具有喇曼光谱。

同核分子轨道能级图把分子中各分子轨道按能量高低的顺序排列起来就可以得到分子轨道能级图。组成原子的2s和2p轨道的能量相差较大，在组合成分子轨道时，不会发生2s和2p轨道的相互作用，只是两原子轨道的s-s和p-p轨道的线性组合，因此，这些原子组成的同核双原子分子的分子轨道能级顺序见右图1。

组成原子的2s和2p轨道的能量相差较小，在组合成分子轨道时，一个原子的2s轨道除能和另一个原子的2s轨道发生重叠外，还可以与其2p轨道重叠，其结果是使 超过 和 。这些原子组成的同核双原子分子的分子轨道能级顺序见图2。1

同核分子离子的势能研究碱金属的二聚物以及它们的离子成为许多实验和理论研究关注的对象。在低能量的离子原子碰撞研究中，对于能给出散射过程重要信息的一些实验来说象碱金属这样的单电子分子是理想的体系。而双原子分子离子的势能函数对原子和离子的低能散射有很重要的作用。例如，碱金属双原子分子离子的势能函数对研究散射过程的势能曲线相交，双原子分子离子的预离解等光谱现象十分重要。2许多课题组对激光照射碱金属蒸气的实验很感兴趣，并且许多实验结果的讨论都是基于钠分子或钠分子离子的势能曲线。考虑到在该实验条件下多重碰撞发生的可能性较小，可以认为势能曲线就能比较好地代表实际的物理势能。锂的二聚物以及它的阳离子一直以来也是人们关注的热点。一方面，锂分子是除氢分子外最简单的稳定的中性同核双原子分子，但锂分子离子不像氢分子离子遵守简单分子轨道理论，它的势能要比中性分子的势能稍大。另一方面，锂离子的光谱，以及锂原子和锂离子的散射也给人们提出很多新的问题，但是关于该体系的势能等精确物理数据一直比较少。

由于氟分子和它的离子在稀有气体(卤素激光系统中的重要位置使得它们的电子结构，光谱性质受到研究者的关注。而研究氟分子离子电子态的势能将有助于我们理解它的光谱并正确识别其谱线，所以对氟分子离子的X2Ⅱg态和A2Ⅱu态的势能曲线的精确研究对以后更深入地研究氟分子离子的光谱性质和动力学行为是重要的。此外，太阳系中发生的光离化过程还产生着大量氧分子离子，这些O2+对外层大气的光化学过程又起着重要的作用，因而O2+成为若干领域关注的研究对象， 对O2+的势能曲线的研究，无论是对天体物理过程，还是大气环保的研究都有重要意义。

长期以来碱金属分子离子、氟分子离子、氧分子离子的电子结构和光谱性质一直就是人们研究的重要内容，并且很多这类研究都与离子电子态的势能曲线密切相关。 ECMI方法对上述同核双原子分子离子的一些电子态进行了研究。结果表明，新的ECMI势不仅收敛迅速，而且其库仑势变分可调，便于精确研究双原子分子离子的库仑性质。ECMI势不但能获得离子平衡核间距附近的精确势能，还可以得到其他方法往往难以得到的离子的渐进区和离解区势能的正确结果。ECMI方法所获得的双原子分子离子的精确势能数据对于化学反应， 散射物理， 激光物理和大气物理等高科技领域研究有重要的意义。3