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怎麼表達三度空間的旋轉運動?
2010/05/16 21:36
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氣體粒子是在三度空間裡自由旋轉運動的,每個旋轉都是由三個互相垂直的平面上的圓型旋轉混合而成的;而前面章節,我們定義的「量子」是用一個平面,衡量「電子」旋轉一圈的能量。

 

 

化學原理啟迪100

1.     (m/2πkBT)3/2 :粒子的旋轉能量。

2.     氣體粒子是在三度空間裡自由旋轉運動的,每個旋轉都是由三個互相垂直的平面上的圓型旋轉混合而成的;

3.     而前面章節,我們定義的「量子」是用一個平面,衡量「電子」旋轉一圈的能量。

4.     所以把特定速率的粒子的總質量m÷旋轉量子」,得到的「量子數目」,這是用一個平面衡量出來的數目。

5.     舉例來說,用垂直於y軸的「xz平面」的量子為單位,容器中的氣體粒子,只要旋轉角度與量子一樣是平行於「xz平面」,都列入計算,就會得到「xz平面」上的所有量子數目。

     

6.     但是,實際上氣體粒子是在三度空間旋轉運動的,氣體粒子的旋轉共可分解成3個互相垂直的平面,光只有一個平面的量子數目,無法反映真實。

     

7.     因此,每個平面求得的量子數目,必須乘上3次方,也就是把xy平面、yz平面、xz平面上所有量子數互乘,才是粒子在三度空間中的完整量子數(m/2πkBT)³

8.     (m/2πkBT)³是一個容器中,特定速率粒子,受到溫度影響造成旋轉的總能量;依據分子動力理論,其中包括氣體粒子第一次撞擊牆壁,與用同樣速率、相反方向反彈一次的力量。

9.     所以,(m/2πkBT)³並不是特定速率粒子旋轉的最小能量單位。那麼最小單位是什麼呢?

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