Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть вторая. МКТ и термодинамика. Филимонова Л.В. - 94 стр.

                                - 94 -


непрерывно. Квантовая теория показывает, что такое представление непра-
вильно.
     Целый ряд физических величин не может меняться непрерывно. Эти
величины, изменяясь, принимают прерывный, «дискретный» ряд значений,
переходя от одного значения к другому скачком. Здесь для нас особенно
важна эта скачкообразность изменения кинетической энергии вращатель-
ного движения.
     В частности, чтобы молекула начала вращаться, ей необходимо со-
общить некоторую вполне определенную порцию энергии вращения
Δε вращ . Если сообщаемая энергия меньше этой порции, то вращение мо-
лекулы возникнуть не сможет. При высоких температурах, когда средняя
энергия теплового движения много больше величины Δε вращ :

                            kT >> Δε вращ
все молекулы вращаются с энергиями, близкими к kT. Происходящие при
столкновениях скачкообразные изменения энергии вращательного движе-
ния отдельных молекул сравнительно невелики и могут считаться в этой
области температур бесконечно малыми. Тогда изменения кинетической
энергии вращательного движения можно приближенно считать непрерыв-
ными, в соответствии с классическими представлениями.
     С понижением температуры средняя энергия поступательного дви-
жения сталкивающихся молекул становится уже недостаточной для возбу-
ждения вращательного движения даже с самой минимальной (из возмож-
ных) угловой скоростью. При столь низких температурах молекулы двух-
атомного газа практически перестают вращаться и движутся только посту-
пательно, как одноатомный газ. Расчет показывает, что величина Δε вращ

тем больше, чем меньше момент инерции молекулы. Поэтому у легкого
водорода «вымерзание» вращательных степеней свободы наступает рань-