Общая физика. Молекулярная физика: Структурированный конспект лекций. Ч.1. Москвич О.И - 8 стр.

UptoLike

15
Критерий применимости модели:
,
ν
TT
Энергия одномерного осциллятора:
ν
hnE
i
+=
2
1
, квантовое число n
определяет дискретные состояния
n=0,1,2…
ν
hE
2
1
0
= - наименьшая
энергия, энергия нулевых колебаний
( n=0).
Классические модели
Критерий применимости модели:
ν
TT >>
Энергия одномерного осциллятора:
2
)(
2
22
xmfx
E
k
&
+= ,
m
f
π
ν
2
1
=
f – жесткость связи
x – смещение относительно
положения равновесия.
механическая
модель двух-
атомной молекулы с упругой связью.
Система гармонических осцилляторов
k
h
T
ν
ν
=
- характеристическая температура
колебаний молек
у
л.
Квантовые модели
ν
- частота колебаний осциллятора
Критерий применимости модели:
r
TT >> ,
энергия
изменяется
непрерывно по
степеням свободы.
Энергия одномерного ротатора:
2
2
xxx
вр
I
E
ω
=
.
Критерий применимости модели:
r
TT ,
энергетические
уровни
дискретны.
Энергия одномерного ротатора:
)1(
8
2
2
+= ll
I
h
E
l
π
,
квантовое число l определяет момент
импульса
частицы L,
каждому
значению l
соответствует
2l+1
возможных
квантовых
состояний.
Система ротаторов
Ik
h
T
r
2
2
4
=
- характеристическая температура
вращения молекулы.
Iмомент инерции молекулы относительно оси
в
р
ащения.
Максимальное число вращательных степеней
свободы равно трем:
3=
вр
i
. Для линейных
молекул максимальное число
2=
в
р
i
16
2.3
Основные понятия молекулярной статистики: статистический
ансамбль, микроскопическое и макроскопическое состояние системы,
вероятность состояний, статистические постулаты
Канонический:
совокупность незамкнутых
систем, имеющих возможность
обмениваться энергией только
между собой. Их можно
рассматривать как подсистемы
изолированной системы,
принадлежащей
микроканоническому ансамблю.
Микроканонический:
системы изолированы,
одинакового объема,
с одинаковой энергией,
с одинаковым
количеством элементов.
Статистический
ансамбль
совокупность, содержащая большое
число статистических систем.
Спинспецифическое квантовое свойство; собственный механический момент
частицы. Спином характеризуются элементарные частицы (электроны, протоны),
ядра атомов. Если заряженная частица обладает спином, то она обладает и
спиновым магнитным моментом.
Квантовое число, определяющее это свойствоs, может принимать целые и
полуцелые значения. Количество проекций спина на выделенное направление
равно (2s+1).
Электрон обладает спином ½, проекция его механического момента на
выделенное направление может принимать случайным образом два значения:
21
2
1
212 =+=+s
,
π
22
1 h
S ±=
.
Проекция магнитного момента электрона также может принимать одно из двух
значений
0
μ
± :
0
μ
+ ,
0
μ
Во внешнем магнитном поле
В возможны два энергетических состояния:
Система спинов
В идеальной системе взаимодействие между спиновыми магнитными
моментами почти отсутствует, это значит что магнитное поле, создаваемое
частицей в месте расположения другой частицы В
лок
0, кроме случаев
максимального сближения частиц.
В (+ μ
0
) ε
1
( - μ
0
) ε
2