Механика и молекулярная физика. Берзин А.А - 20 стр.

                               20
к. по определению идеального газа такая молекула является ма-
териальной точкой, т. е. не имеет размеров. Прежде чем перейти
к вопросу об энергиях вращения и колебания молекул, рассмот-
рим понятие числа степеней свободы молекулы.
     Молекула – физическое тело, состоящее из системы матери-
альных точек (атомов). При описании движения любого тела не-
обходимо знать его положение относительно выбранной системы
координат. Число независимых координат, которые полностью
определяют положение тела в пространстве, называется числом
степеней свободы тела.
     Положение материальной точки в пространстве определяет-
ся тремя координатами. Поэтому одноатомные молекулы (состо-
ят из одного атома – материальной точки) имеют три степени
свободы. Это, например, молекулы аргона Ar, гелия He и др.
     Жесткие двухатомные молекулы (расстояние между атомами
остается неизменным) имеют пять степеней свободы (см. рис. 10.1):




                              Рис.10.1
     Они имеют три степени свободы поступательного движения
вдоль осей OX, OY, OZ и две степени свободы вращения (враща-
тельные степени свободы) вокруг осей OX и OZ. Вращением моле-
кулы вокруг оси OY можно пренебречь, т.к. ее момент инерции от-
носительно этой оси пренебрежимо мал (в нашей модели равен ну-
лю). При условиях, близких к нормальным, жесткими двухатомны-
ми молекулами являются, например, молекулы водорода Н2 и азота
N2. Молекулы, состоящие из трех и более жестко связанных атомов,
не лежащих на одной прямой, имеют шесть степеней свободы.
     В случае, когда расстояние между молекулами может изме-