Molekulardynamik

Molekulardynamik
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Grundlagen und Anwendungen
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Artikel-Nr:
9783322908704
Veröffentl:
2013
Einband:
PDF
Seiten:
252
Autor:
Siegfried Fritzsche
eBook Typ:
PDF
eBook Format:
PDF
Kopierschutz:
Adobe DRM [Hard-DRM]
Sprache:
Deutsch
Beschreibung:

Die Computersimulationen haben sich seit ihrer Einfuhrung sturmisch entwickelt und wurden vielfaltig angewendet. In der Literatur findet man neben zahlreichen Originalarbeiten auch eine Reihe zusammenfassender Darstellungen. Dieses Buch wendet sich an Studierende und Wis- senschaftler der Physik und Chemie sowie benachbarter Disziplinen, die ihre Arbeitmethoden um dieses wirkungsvolle Werkzeug erweitern wollen. Das Buch gibt eine Einfuhrung in dieses Gebiet und soll eine Lucke im deutschsprachigen Raum schlieen helfen. Die Computersimulationen geben detaillierte Einblicke ins molekulare Geschehen und spielen eine Doppelrolle insofern, als sie durch numerische Berechnungen physikalischer Modelle einer- seits zur Erganzung und Uberprufung der analytischen Theorie dienen und andererseits durch die Moglichkeiten der Variation von Systemeigenschaften den Bereich der Experimente zu erweitern helfen. Im vorliegenden Buch werden zuerst die Grundlagen fur die Computersimulationen skizziert. Das ist insbesondere die Statistische Physik (Kapitel 2), die die Behandlung von Vielteilchensy- stemen ermoglicht, und zwar durch die Berechnung statistischer Groen wie Zustandssummen, Paarverteilungs-und Korrelationsfunktionen. Sie dienen als Ausgangspunkt zur Berechnung der strukturellen, thermodynamischen und Transport-Daten. Als ein entscheidener Schritt zum Erhalten adaquater Resultate gilt die sinnvolle Wahl der inter-und intramolekularen Wechselwirkungspotentiale, die im Kapitel 3 behandelt wird. Im Hauptteil des Buches wird die Methode der Molekulardynamik (Kapitel 4, 5, 7) erlautert, die die Bewegung der betrachteten Systeme durch Losung mechanischer Bewegungsgleichungen und Berechnung der gewunschten strukturellen, thermodynamischen und Transport-Daten durch Auswertung geeigneter Mittelwerte beschreibt. Vergleichsweise zur Molekulardynamik wird im Kapitel 8 von Herrn H.-L. Vortler ein kurzer Abri des Monte-Carlo-Verfahrens - der zweiten wichtigen Methode der Computersimulation- gegeben.
Die Computersimulationen haben sich seit ihrer Einfuhrung sturmisch entwickelt und wurden vielfaltig angewendet. In der Literatur findet man neben zahlreichen Originalarbeiten auch eine Reihe zusammenfassender Darstellungen. Dieses Buch wendet sich an Studierende und Wis- senschaftler der Physik und Chemie sowie benachbarter Disziplinen, die ihre Arbeitmethoden um dieses wirkungsvolle Werkzeug erweitern wollen. Das Buch gibt eine Einfuhrung in dieses Gebiet und soll eine Lucke im deutschsprachigen Raum schlieen helfen. Die Computersimulationen geben detaillierte Einblicke ins molekulare Geschehen und spielen eine Doppelrolle insofern, als sie durch numerische Berechnungen physikalischer Modelle einer- seits zur Erganzung und Uberprufung der analytischen Theorie dienen und andererseits durch die Moglichkeiten der Variation von Systemeigenschaften den Bereich der Experimente zu erweitern helfen. Im vorliegenden Buch werden zuerst die Grundlagen fur die Computersimulationen skizziert. Das ist insbesondere die Statistische Physik (Kapitel 2), die die Behandlung von Vielteilchensy- stemen ermoglicht, und zwar durch die Berechnung statistischer Groen wie Zustandssummen, Paarverteilungs-und Korrelationsfunktionen. Sie dienen als Ausgangspunkt zur Berechnung der strukturellen, thermodynamischen und Transport-Daten. Als ein entscheidener Schritt zum Erhalten adaquater Resultate gilt die sinnvolle Wahl der inter-und intramolekularen Wechselwirkungspotentiale, die im Kapitel 3 behandelt wird. Im Hauptteil des Buches wird die Methode der Molekulardynamik (Kapitel 4, 5, 7) erlautert, die die Bewegung der betrachteten Systeme durch Losung mechanischer Bewegungsgleichungen und Berechnung der gewunschten strukturellen, thermodynamischen und Transport-Daten durch Auswertung geeigneter Mittelwerte beschreibt. Vergleichsweise zur Molekulardynamik wird im Kapitel 8 von Herrn H.-L. Vortler ein kurzer Abri des Monte-Carlo-Verfahrens - der zweiten wichtigen Methode der Computersimulation- gegeben.

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