经典是指体系内粒子的运动遵从经典力学规律。简单地说，分子动力学中粒子的运动遵守牛顿方程，即F(t) =ma,(t)E(t)可直接用势能函数对坐标r的一阶导数表示auF(t) :其中U为势能函数ar因此对于有N个粒子的体系，每个粒子都满足α=F=-aumi解此方程组，必须要给出每个粒子的初始坐标和Otor,速度。经典运动方程是确定性方程，即一旦原子dr(t)的初始坐标和初始速度确定后，则以后任意时刻v(t) =dt的坐标和速度都可以确定。近代物理实验刻升光
近代物理实验 刘升光 经典是指体系内粒子的运动遵从经典力学规律。简单地 说，分子动力学中粒子的运动遵守牛顿方程，即 ( ) ( ) F t m a t i i i 其中U为势能函数 解此方程组，必须要给出每个粒子的初始坐标和 速度。经典运动方程是确定性方程，即一旦原子 的初始坐标和初始速度确定后，则以后任意时刻 的坐标和速度都可以确定
如何从分子动力学计算的微观量过渡到宏观量？描述系统的两种方法：微观量：组成它的微观粒子的运动状态，如微观粒子的速度、动量、能量等；统计物理学描述同一物理量宏观量微观量宏观量：从整体上描述系统的宏观性质，如气体的容积、压强、温度和总能量。体系的各种宏观性质从本质上说是它所包含的大量粒子运动的集体表现，因此宏观量总是一些微观量的统计平均值。例如：压强是大量分子对器壁碰撞的平均效果/1jmnv记分子的平均平动动能=mvP==322_Ne1P3近代物理实验刻升光
近代物理实验 刘升光 例如：压强是大量分子对器壁碰撞的平均效果 如何从分子动力学计算的微观量过渡到宏观量？
如何从分子动力学计算的微观量过渡到宏观量？温度的微观意义？R8.31N理想气体的状态方程：pV=-RT6.022×10=1.38x10-23 J.K记kgNNA2N=6.022×1023mol-l阿伏加德罗常数=nep=nk.TIC-m322★温度也是一个具有统计意义的概念，对于少量分子说它的温度是多少，是没有意义的。统计物理学宏观量微观量在MD中统计一个区域的温度，要求该区域包含30个以上的粒子。（方能达到热平衡）MDHafskjoldB,RatkjeSK.Criteriaforlocal equilibrium inaSystem with transport of heat and mass.Journal ofStatisticalPhysics,1995,78:463-494近代物理实验刻升光
近代物理实验 刘升光 温度的微观意义？ 如何从分子动力学计算的微观量过渡到宏观量？
分子动力学主要技术概要1粒子间的相互作用势(interatomic potential)2初始条件(initial condition)3边界条件(boundary condition)4求解牛顿运动方程（二阶常微分方程组）的积分算法(integrator)5粒子的运动轨迹(atomic/particle trajectories)势能函数决定了计算的准确程度决定计算的快慢解牛顿方程方法近代物理实验刻升光
近代物理实验 刘升光 分子动力学主要技术概要 1 粒子间的相互作用势 （interatomic potential） 2 初始条件 （initial condition） 3 边界条件 （boundary condition） 4 求解牛顿运动方程（二阶常微分方程组）的积分算法 （integrator） 5 粒子的运动轨迹 （atomic/particle trajectories） 解牛顿方程方法 势能函数 决定了计算的准确程度 决定计算的快慢
粒子间相互作用的势能函数对一个由N个原子构成的简单系统，其势能项由下式给出V =EV(r)+EEV,(r,r,)+EE E V,(ri,rj,r)i>ik>i>式中右端第一项是外场（如电场、磁场、声场等）对系统的作用；第二项是两体势即系统中每两个粒子间的相互作用；第三项是三体势，表示系统中每三个粒子间的相互作用e.V = EV(r)+ZEV2有效两体势Tij>i它包含多体效应，可很好地反映系统粒子间的相互作用。近代物理实验刻升光
近代物理实验 刘升光 粒子间相互作用的势能函数 对一个由N个原子构成的简单系统，其势能项由下式给出 式中右端第一项是外场(如电场