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径向分布函数法及其在研究高聚物结构中的应用(3)
径向分布函数法（RadialDistributionFunction，RDF）是一种描述物质分子间相互作用的方法。它是一种实验技术，同时也是一种计算方法。该方法通过计算物质分子间的距离及其相对频率，可以获得分子结构的信息，因此在研究高聚物结构中具有很大的应用价值。本文将论述径向分布函数法的基本原理、计算方法及其在高聚物结构研究中的应用。
一、径向分布函数法基本原理
径向分布函数法是通过计算物质分子间的距离及其相对频率，来研究分子间相互作用的方法。在研究分子结构时，通常会以某个分子为参照，计算其与周围的分子间的距离及其相对频率。这些频率曲线就是径向分布函数曲线。径向分布函数曲线可以反映物质中分子结构的密排程度和相互作用的强度。
二、径向分布函数法计算方法
径向分布函数计算方法比较简单，其基本思路是将立方体中的空间划分为许多相互不重叠的球形区域，计算在每个球形区域内与一个参考分子之间的平均分子数。由于球形区域的数量可以很大，因此我们可以得到一整个立方体中分子分布的全局信息。径向分布函数可以表示为：
g(r)=1/nρV∑i≠jδ(r−ri,j)
其中，g(r)表示半径为r的球形区域内，与参考分子之间所包含的分子数与理想气体时该区域能够包含分子数的比值；n表示立方体中分子总数；ρ表示分子的密度；V表示球形区域的体积；ri,j表示第i个分子与第j个分子之间的距离；δ表示KroneckerDelta函数。径向分布函数可以反映分子的排列紧密程度和相互作用的强弱程度。
三、径向分布函数法在高聚物结构研究中的应用
1.高聚物中分子的排列状态
径向分布函数曲线可以反映高聚物中分子的排列状态。通过计算高聚物中相邻分子之间的径向分布函数，可以得到高聚物的结构信息，如分子的位置、大小和有序程度等。这些信息能够较好地反映高分子聚合的状态及其物理化学性质。因此，径向分布函数法是研究高聚物结构的一种重要方法。
2.高聚物中分子的交错度
在高聚物的结构中，交错度是一种重要的结构参数，它对高聚物物理性质的影响很大。通过分析高聚物中交错度的径向分布函数，可以得到交错度的分布特征，从而确定高聚物的交错度。这种方法比其他分子动力学方法更容易求得绝对交错度。
3.高聚物中分子聚拢程度
在高聚物的结构中，分子的聚拢程度对物理性质也有很大的影响。通过分析高聚物中分子之间的径向分布函数，可以得到高聚物分子之间的聚拢程度。这些信息对高聚物的磁性、光学和电学性质等方面的研究均有重要的意义。
总之，径向分布函数法是一种对高聚物结构进行分析的重要方法。它能够反映高聚物中分子的排列状态、交错度和聚拢程度等重要结构参数，为高聚物的物理化学研究提供了有力的工具。