随着化学工业的迅猛发展，人们对固体催化剂及其所催化的反应表示了极大的兴趣。而原子、分子与催化剂表面的相互作用一直是这个领域的重要课题。本文选取了几个典型原子(氢、氧、氮)及双原子分子(氮分子、一氧化碳)通过半经验方法5-MP及改进推广的LEPS势，研究了它们在过渡金属(铑、铁、铂)平坦及缺陷表面上的吸附、扩散、解离的动力学行为，均获得了较好的结果。本文的主要特点如下： 1．用5-MP处理原子与金属表面的相互作用。本文采用表面冻结近似，充分考虑到过渡金属d电子的方向性，建立了理论模型—5参数Morse势。该模型是半经验方法，需根据文献数据拟和半经验参数。由于本文用三个低指数面同时调节5个参数，因而，对于一组优选的参数，同样适用于由低指数解理面构成的台阶面的表面吸附问题。由此，此半经验方法可描述为与表面蔟合物结构无关的5参数Morse势。利用该模型，我们重现了氢、氧、氮原子在铑、铁、铂平坦及台阶面上的微观动力学特性，如结合能，吸附几何，本征振动，表面扩散等；我们还鉴定了某些不合理的文献信息，并预测了实验上尚未探测到的信息。 2．用推广改进的LEPS势处理双原子分子与金属表面的相互作用。构造推广的LEPS势需要三个对势：双原子分子之间的对势采用Morse势；两个原子与金属表面的相互作用势采用上述的5-MP。此外，计算中我们还需调节三个sato参数。由于调节过程是用三个低指数面上的实验数据同时调节sato参数，所以本文构造推广的LEPS势同样具有与表面结构无关的性质。借助于该模型，我们对一氧化碳分子吸附在过渡金属铂表面上的微观动力学特性进行了深入、系统地研究；另外，我们还研究了氮分子在铁表面上吸附、解离的微观动力学特性，重现了三个低指数面上的实验数据，并详细讨论了氮分子的解离机理，提出了一条文献上尚未提出的低能解离通道。