量化常用单位和换算因子
1. 原子单位
原子单位（a.u.）定义为：电子质量me = 电子电荷e = Bohr半径 a0 = 1
在该单位制中，Planck常数h = 2π，于是ħ = 1。
原子单位与国际单位的关系为：
1 a.u.（长度）= a0 = 4πε0ħ2/(mee2) = 0.5291772083×10-10 m = 0.5291772083 Å
1 a.u.（质量）= me = 9.109534×10-31 Kg，[另：1 a.m.u.（质量）= 1822 a.u.]
1 a.u.（电荷）= e =1.6021892×10-19 C
1 a.u.（能量）= 1 Hartree = mee4/((4πε0)2ħ2) = 27.2114 eV
1 a.u.（角动量）= ħ = 1.0545887×10-34 J·s
1 a.u.（力常数）= 1.5569×106 dyn/cm
1 a.u.（时间）= 2.4189×10-17 s
1 a.u.（偶极矩）= 2.542 Debye = 8.478×10-30 C·m
2. 能量换算因子
|
|
| |
波数 |
频率 |
能量E |
分子能量Em |
温度T |
| |
cm-1 |
MHz |
×10-18J |
eV |
Hartree |
kJ/mol |
kcal/mol |
K |
|
| 1 cm-1 |
1 |
2.997925×104 |
1.986447×10-5 |
1.239842×10-4 |
4.556335×10-6 |
1.196266×10-2 |
2.85914×10-3 |
1.438769 |
| 1 MHz |
3.33564×10-5 |
1 |
6.626076×10-10 |
4.135669×10-9 |
1.519830×10-10 |
3.990313×10-7 |
9.53708×10-8 |
4.79922×10-5 |
| 1 aJ |
50341.1 |
1.509189×109 |
1 |
6.241506 |
0.2293710 |
602.2137 |
143.9325 |
7.24292×104 |
| 1 eV |
8065.541 |
2.417988×108 |
0.1602177 |
1 |
3.674931×10-2 |
96.4853 |
23.0605 |
1.16045×104 |
| 1 Hartree |
219474.63137 |
6.579684×109 |
4.359748 |
27.21138 |
1 |
2625.500 |
627.510 |
3.15773×105 |
| 1 kJ/mol |
83.5935 |
2.506069×106 |
1.660540×10-3 |
1.036427×10-2 |
3.808798×10-4 |
1 |
0.239006 |
120.272 |
| 1 kcal/mol |
349.755 |
1.048539×107 |
6.947700×10-3 |
4.336411×10-2 |
1.593601×10-3 |
4.18400 |
1 |
503.217 |
| 1 K |
0.695039 |
2.08367×104 |
1.380658×10-5 |
8.61738×10-5 |
3.16683×10-6 |
8.31451×10-3 |
1.98722×10-3 |
1 |
| |
其它能量换算因子：1 kcal/mol = 6.948×10-14 erg
1 eV = 1.602×10-12 erg
1 Hartree = 4.36×10-11 erg = 2 Rydberg
1 erg = 1.439×1013 kcal/mol = 6.2415×1011 eV = 2.2937×1010 Hartree = 5.034×1015 cm-1
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