ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
13
∑
=
=
N
i
i
EE
1
,
где
i
E - энергия структурного элемента системы, N – число структурных элементов
системы.
Далее на схемах представлены основные модели, используемые для описания
молекулярных явлений. Модель идеального газа применима при рассмотрении
поступательного движения частиц в конфигурационном пространстве. Для одноатомного
газа характерно только такое движение. В случае многоатомного газа (H
2
, CO
2
, NH
3
)
необходимо учитывать и другие виды движения в зависимости от его температуры, такие
как колебания атомов и вращения молекул. С этой целью в классической теории
используются механические модели молекул, а именно пространственные структуры
материальных точек (шаров) с жесткими или упругими связями. В области применимости
квантовых представлений используются соответствующие модели осцилляторов и
ротаторов с дискретными энергетическими состояниями.
Осциллятор - любая система, поведение которой обнаруживает устойчивый
периодический характер.
Ротатор - вращающееся твердое тело.
Широко используемой в различных областях физики магнитных явлений, включая
теорию ферромагнетизма и радиоспектроскопию, является модель системы спинов. Это
сугубо квантовая модель, не имеющая классического аналога. Приведенная ниже
классификация моделей базируется на
двух основных характеристиках: критерий
применимости, энергия одной частицы.
14
Классификация моделей идеальных систем
Классические модели
Молекула- материальная точка, объект
классической механики. Частицы
взаимодействуют по закону упругого
столкновения шаров, только в момент
их максимального сближения
Критерий применимости модели:
L >>d, T>>T
g
Отсутствует пространственная
конкуренция между частицами.
Низкая концентрация n
0
.
Энергия поступательного движения
одной частицы:
m
p
m
p
m
p
E
z
y
x
222
2
2
2
++=
.
Молекула – объект,
подчиняющийся законам квантовой
механики. Ее движение описывается
волновой функцией.
Критерий применимости модели:
L
≈
d, T ≤T
g
простр
Существует пространственная
конкуренция частиц.
Высокая концентрация n
0
.
Энергия поступательного движения
одной частицы:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
++=
2
2
2
2
2
2
2
2
z
z
y
y
x
x
L
n
L
n
L
n
m
h
E,
любое сочетание трех квантовых
чисел определяет одно из
разрешенных дискретных
энергетических состояний:
...3,2,1
,,
=
zyx
n
И
деальный газ
3
2
0
2
8
3
2
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
π
n
mk
h
T
g
- температура вырождения или
характеристическая температура,
k=1,38·10
-23
Дж·К
-1
– постоянная Больцмана
L – характерный размер сосуда, в котором находится газ,
d – диаметр частицы,
Квантовые модели
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
