2.4 优化水分子并检查四项判据
这些输入和起始模型为未执行的教学示例。原创配图为示意图，不是计算结果。使用前请验证版本相关语法、授权数据、数值收敛及科学模型。
2.4.1 模型、单位与来源记录
结构长度使用 Å，电子能使用 hartree，振动波数使用 cm⁻¹。核对各输出字段，区分热修正与标准态项。
2.4.2 未执行输入与明确修改片段
按照下方说明确认每个片段的母计算与替换位置；片段不自动构成独立输入。保留空行与文件来源要求。
2.4.2.1 输入块 1
%chk=g08_water_opt.chk
%mem=2GB
%nprocshared=2
#p B3LYP/6-31G(d) Opt=(Tight,CalcFC) SCF=Tight Int=UltraFine
Water optimization from an intentionally distorted start
0 1
O 0.000000 0.000000 0.000000
H 0.820000 0.000000 0.650000
H -0.720000 0.000000 0.540000
2.4.3 实作研究
2.4.3.1 直觉与前提
结构优化利用能量与梯度移动原子核，寻找驻点。最终能量低并不足够，还必须满足力和位移的停止判据。本例使用适度变形但化学合理的水分子，让优化过程可见，并保持方法与网格和后续频率工作一致。本例生成可供后续使用的 g08_water_opt.chk。
参见上方输入块 1。
2.4.3.2 操作步骤
可视化并测量初始键长与夹角，明确它们只是起始值。 运行优化，区分几何步与 SCF 内循环；初始 Hessian 帮助确定步长与方向。 在最终结构处核查最大力、均方根力、最大位移、均方根位移及优化完成信息。 从正确的末次结构或检查点提取坐标并比较几何变化。 从第二个起点重复；一致性说明局部可重现，不等于完成全局搜索。 用案例 10 的同级别频率计算进一步确认极小点。
2.4.3.3 解读 核查与局限
力相关判据以原子单位输出，位移单位应按输出说明读取，不能把原始数字擅自标成 eV Å−1。能量下降是有用线索，但不是正式停止条件，也不是所有算法每一步都必须降低能量。有限步数或受约束作业的正常终止须结合任务解释。对称性和约束可能把体系留在鞍点，小梯度不能区分极小点与鞍点。改变方法、基组、溶剂或网格后，原优化结构未必仍为新势能面上的驻点。
练习。 制作一页结构报告，列出初末几何、四项判据、程序修订版及频率计算前尚未验证的内容。