Osilator Harmonik
Linda Rosita
8236147001
3
2 4 Pendahuluan 1
Metode Penelitian
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Identitas Jurnal
Keterangan Jurnal utama
Judul Artikel
Simple Harmonic Oscillator Model of O
2Molecule in Vacuum: A Classical Molecular Dynamics Study
(Model Osilator Harmonik Sederhana dari Molekul O
2dalam Ruang Hampa: Studi Dinamika Molekuler Klasik)
Penulis Salmahaminatia
Nomor 3
Volume 1
Hal 8-16
Tahun 2020
GROMACS
paket dinamika molekul untuk melakukan simulasi dinamika molekul dan minimalisasi energi 04
Hukum Hooke F = -k x
05
Persamaan Gerak Newton Simulasi dinamika molekuler 06
Komputasi dan simulasi adalah peran utama dalam
sains modern
01
Molekul Diatomik O2 Dua atom oksigen diperlakukan sebagai objek klasik yang dihubungkan dengan pegas
02
Osilator Harmonik pendekatan untuk
menyelidiki getaran ikatan 03
Pendahuluan
Metode
Dalam simulasi osilator harmonik tunggal, satu molekul O2 dimasukkan ke dalam kotak 3D vakum. Massa atom adalah 16.
Jarak di mana potensialnya minimum ditetapkan menjadi 0,11 nm, konstanta gaya yang berkontribusi pada getaran (k) adalah 500 kJ. mol-1 . Nm-2
Dalam GROMACS, inti dan elektron biasanya diperlakukan sebagai sebuah entitas yang digambarkan oleh potensial lennard- Jones sebagai berikut dalam persamaan
Simulasi dinamika molekuler akan dilakukan dengan 10.000 langkah dengan langkah waktu 0,001 ps. Pusat massa tidak ditetapkan pada koordinat tertentu untuk mempelajari pengaruh getaran terhadap gerak translasi. Kondisi batas periodik tidak diterapkan.
Dalam simulasi osilator harmonik terpasangan lemah, dua sistem diselidiki: 10 osilator harmonik dan 20 osilator harmonik dalam volume konstan.
Simulasi dilakukan dengan menggunakan kondisi batas periodik yang memodelkan sistem tak hingga dan pada densitas konstan
Hasil dan Pembahasan
Osilator harmonik tunggal molekul O
2dalam ruang hampa
Gerakan gerakan molekul O2 adalah periodik. Karena konstanta gaya yang diberikan cukup tinggi, dan periodenya cukup kecil. Konstanta gaya sebanding dengan energi total. Konstanta gaya bukan satu-satunya parameter yang mempengaruhi periode. Yang lainnya adalah massa atom yang terlibat dalam gerakan. Semakin besar konstanta gaya yang diterapkan, semakin besar energi total yang ditunjukkan dalam molekul O2
Untuk meningkatkan konservasi energi dengan mengurangi waktu, timestep dicoba untuk dikurangi tetapi hal ini menimbulkan masalah yaitu biaya komputasi yang lebih tinggi. Pada percobaan ini 0.001 ps sudah cukup untuk mewakili sistem dan konservasi energi yang dapat dipertahankan. Hasil dari pengurangan step waktu dapat dilihat pada Tabel 3. Frekuensi natural merupakan fungsi dari konstanta gaya dan massa atom. Banyak variasi frekuensi natural yang dapat dilakukan dengan memanipulasi konstanta gaya dan massa atom.
Pada Gambar 4 (a). bahwa energi tidak melayang. Ini berfluktuasi di sekitar rata- rata. Untuk mencapai hasil yang sangat akurat, peningkatan energi konservasi tidak dilakukan dengan mengurangi langkah waktu karena peningkatannya sangat kecil. Konservasi energi tidak dipengaruhi oleh kondisi awal. Hal ini dapat kita lihat dari energi total pada Gambar 4 (b). Hal ini menunjukkan bahwa tren pada tot-Drift tidak menghormati panjang ikatan pada waktu nol.
Osilator harmonik berpasangan lemah dari molekul O
2dalam ruang hampa
Distribusi panjang ikatan harmonik dari sepuluh dan dua puluh osilator harmonik pada energi konstan diberikan pada Gambar 6 (a) dan (b). Distribusi ini sebenarnya sama antara sepuluh dan dua puluh osilator. Bandingkan Gambar 6 (a) dan (b) dengan distribusi pada osilator tunggal (Gambar 2 b). Ini menunjukkan bahwa keduanya berbeda dalam hal besarnya probabilitas. Distribusi sistem besar juga menunjukkan bahwa puncak osilator tunggal tidak sama dengan sepuluh dan dua puluh osilator.
Distribusi yang terakhir bahkan lebih diperhatikan daripada yang pertama; entitas nilai tertinggi dari probabilitas turun lebih rendah lagi jika kita menjaga temperatur tetap konstan.
Akibatnya, ada posisi dominan yang kurang menonjol dari nilai- nilai tertinggi ini. Hal ini juga dicatat lebih besar jumlah puncak.
Kita dapat mengatakan bahwa jumlah puncak yang terdefinisi lebih sedikit
Entitas distribusi pada energi konstan lebih tinggi daripada distribusi pada suhu konstan. Simulasi distribusi pada energi konstan tersebar di wilayah yang kecil dibandingkan dengan distribusi energi pada simulasi dengan suhu konstan. Jika simulasi dilanjutkan hingga 100 ns, distribusi akan terlihat
seperti distribusi Boltzman dan akan mengkonfirmasi distribusi Maxwell- Boltzman
