《物化朱文涛11 能级,分布,微观状态数》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物化朱文涛11 能级,分布,微观状态数（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、42 分子的运动形式和能级公式 Motion forms and energy level formulas of molecules,一、分子的运动形式,平动 转动 振动 电子运动 核运动,内部运动,外部运动,对独立子系：,t 等均是量子化的 (quantization),二、平动 (Translational motion),1. 一维平动子：,0,a,其中，m：分子质量，kg,h：Planck const. h =6.62610-34 J.s,nx：平动量子数 (quantum number),nx = 1, 2,3, ,当nx = 1时(ground state) ，,t,minzer
2、o point energy,x,2. 三维平动子：,a,b,c,abc V,(1) t 是量子化的。 (2) 简并度(generacy)：,令,3A,6A,9A,11A,12A,t,g = 1,g = 3,g = 3,g = 3,g = 1,(非简并),(3) 能级间隔 (Separation between neighbouring quantum levels),一般,Boltzmann const.,(4) t与V有关。,I：Rotational moment of inertia, kg.m2,(称约化质量),j：转动量子数，取0，1，2，3，,(1) gr = 2j + 1,(2)
3、 r 10-2 kT (即10-23 J),四、振动 (Vibrational motion of diatomic molecule),视为简谐振动，则,：Vibrational frequency v：振动量子数，取0，1，2，3，,(1) gv = 1,(2) v 10 kT,五、电子运动和核运动 (Electronic motion and nucleal motion),没有统一公式, e 102 kT, n 更大,t r v e n,一般处于基态,总是处于基态,近似连续,不可当作连续,43 粒子的能量分布和系统的微观状态数 Distribution of energy and th
4、e number of microstates,一、能量分布,微观瞬息万变，每个能级上的分子数不停地变化。在确定时刻，每个分子都处在一个确定的能级上，因而各能级上的分子数确定称粒子的能量分布。对于宏观平衡态，系统的能量分布情况随时改变。,统计系统的宏观限制条件：U、V、N确定,几个名词：,(1) 能级分布数：,例如，三种不同的能级分布数。,(3) 某种分布的微观状态数：t,(4) 系统的微观状态数：,(分布),0 1 2 k g0 g1 g2 gk n0 n1 n2 nk,二、定域子系的微观状态数,对U V N确定的系统,一种分布：,N个不同粒子实现这种分布的可能性有,种,对其中的一种可能性有：,0 1 2 k,种,种,种,种,共( )种,(1) 适用于定域子系 (2) ：对分布加和 ：对能级连乘,(3),(U V N确定),三、离域子系的微观状态数,对U V N确定的系统,0 1 2 k g0 g1 g2 gk n0 n1 n2 nk,一种分布：,实现这种分布的可能性只有1种,0 1 k,种,种,种, 通常：gi ni (如室温时 ),(1) 适用于离域子系， (2) ：对分布加和 ：对能级连乘,(3),gi ni,(4) 与定域子系公式的区别是什么？,四、统计力学的两个基本假定,求所遇到的问题：,(1) s =?,(2) 各种分布对的贡献如何？,
