Основы химической физики. Простов В.Н. - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

ϕ
1
и ϕ
2
деформационные колебания, приводящие к изгибанию
молекулы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Из симметрии
молекулы следует, что частоты колебаний
ϕ
1
и ϕ
2
должны быть
одинаковы. Они называются двукратно вырожденными колебаниями.
Для более сложных нелинейных молекул установление возможных
типов колебаний является сложной задачей, решению которой
посвящена специальная область квантовой химиитеория колебаний
молекул.
3.12. Классические и квантовые представления о системе.
Характеристические температуры.
Согласно классической механике энергия частицы может
принимать любое значение и меняться непрерывно. Квантовая механика
устанавливает дискретный характер изменения энергии частицы, т.е.
она может принимать только некоторые фиксированные значения.
Классическую теорию можно рассматривать как предел, к которому
стремится квантовая теория при уменьшении до нуля величины
Е
i
между соседними уровнями энергии.
На практике условие применимости классических представлений
является менее жёстким. Не обязательно, чтобы
∆Ε
i
0, достаточно,
чтобы выполнялось условие
∆Ε
i
<< kT, или
T
k
E
i
<<
. (3.35)
При
∆Ε
i
<<
kT функция exp(
E
i
/ kT) будет уменьшаться при
увеличении номера
"i" очень медленно, поэтому значительный вклад в
статсумму будут давать и возбуждённые уровни с большим номером
"i".
Они все будут вносить существенный вклад в термодинамические
величины. Поскольку число этих уровней велико, и все они заселены, то
квантовый характер молекулярного движения затушёвывается, энергия
изменяется как бы непрерывно.
Обычно для разных видов движения величина
∆Ε
i
может быть
представлена в виде
∆Ε
i
=
∆Ε⋅
f(i),
где
f(i)функция, зависящая только от квантовых чисел,
∆Ε
-
постоянная, характеризующая данный вид движения.
65
Величина
k
∆Ε
=Θ
называется характеристической температурой
для данного вида движения. Величина
∆Ε
i
может зависеть от набора
     ϕ1 и ϕ2 – деформационные колебания, приводящие к изгибанию
молекулы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Из симметрии
молекулы следует, что частоты колебаний ϕ1 и ϕ2 должны быть
одинаковы. Они называются двукратно вырожденными колебаниями.
Для более сложных нелинейных молекул установление возможных
типов колебаний является сложной задачей, решению которой
посвящена специальная область квантовой химии – теория колебаний
молекул.

     3.12. Классические и квантовые представления о системе.
                 Характеристические температуры.

     Согласно классической механике энергия частицы может
принимать любое значение и меняться непрерывно. Квантовая механика
устанавливает дискретный характер изменения энергии частицы, т.е.
она может принимать только некоторые фиксированные значения.
Классическую теорию можно рассматривать как предел, к которому
стремится квантовая теория при уменьшении до нуля величины ∆Еi
между соседними уровнями энергии.
     На практике условие применимости классических представлений
является менее жёстким. Не обязательно, чтобы ∆Εi → 0, достаточно,
чтобы выполнялось условие ∆Εi << kT, или

          ∆E i
               << T .                                           (3.35)
           k

При ∆Εi << kT функция exp(− Ei / kT) будет уменьшаться при
увеличении номера "i" очень медленно, поэтому значительный вклад в
статсумму будут давать и возбуждённые уровни с большим номером "i".
Они все будут вносить существенный вклад в термодинамические
величины. Поскольку число этих уровней велико, и все они заселены, то
квантовый характер молекулярного движения затушёвывается, энергия
изменяется как бы непрерывно.
     Обычно для разных видов движения величина ∆Εi может быть
представлена в виде

          ∆Εi = ∆Ε⋅f(i),

     где f(i) – функция, зависящая только от квантовых чисел,    ∆Ε -
постоянная, характеризующая данный вид движения.
     Величина Θ = ∆Ε называется характеристической температурой
                     k
для данного вида движения. Величина    ∆Εi может зависеть от набора
                               65