1. Ковалентная (гомеополярная): h2 ;

Квантовомеханическое объяснение второй теории было дано Гейтлером и Лондоном в 1927 году.

ЭНЕРГИЯ МОЛЕКУЛ {к: 108-110}

[-(²/2M)₁ - (²/2M)₂ - (²/2M)₁ - (²/2M)₂ + U(r_i, R_i)](r_i, R_i)=E(r_i, R_i)(r_i, R_i);

u=(-c²/4₀)[1/r_1a + 1/r_2a + 1/r_1b + 1/r_2b - 1/r_ab - 1/R];

Нужно искать приближённое решение. Его находят, исходя из деления частиц молекул на две подсистемы: быстро движущиеся электроны и медленно движущиеся ядра.

m_Я=2000m_e ;

В нулевом приближении ядра считают неподвижными и находят закон движения электронов. Затем учитывают колебания ядер относительно равновесия и вращение вокруг центра масс. E=E₀+E+E_r ;

1. E_e(R_i) электроны в молекулах являются функциями радиус-векторов ядер, причём эта зависимость различна для электронов с парными и антипарными спинами.

E₀ сумма энергий отдельных атомов.

2. E колебательная (вибрационная) энергия.

E = (+1/2) ; зависит от электронной конфигурации.

3. E_r вращательная (ротационная) энергия.

E_r = I²/2 = (I)²/2I = L_J²/2I = [²J(J+1)]/(2I)

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ {к: 110-111}

Зная схему энергетических уровней, можно объединить спектры излучения и поглощения молекулы, которые в отличие от атомных линейчатых спектров называются полосатыми.

Излучение фотона сопровождается: =E’-E=E’_e+(’+1/2)’ -

-(+1/2) + B’J’(J’+1)-B_J(J+1); B=h²/2I ротационная постоянная.

1. Вращательные спектры: E_r0, J=1;

2. Колебательно-вращательные спектры: E_r0, E0, =1;

3. Электорнно-колебательные спектры: E_l0, E0;

4. Электронно-колебательно-вращательные: E_l0, E0, E_r0;

КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА {к: 111}

Комбинационное рассеяние света заключается в том, что при прохождении света через газы, жидкости, твёрдые тела кроме несмещённой линии с ₀ содержатся смещённые линии, частоты которых представляют собой комбинацию ₀ и частот колебательных и вращательных переходов рассеивающих молекул. =_0i ;

“+” фиолетовые спутники, “-“ красные спутники.

_i не зависит от ₀, I_{фиолет.} Растёт с ростом T ;

ВОПРОС-24 {55-58, к: 112-117}: ФИЗИКА ТВЁРДОГО ТЕЛА

ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВЫХ СТАТИСТИК

ФУНКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Основная задача статистики найти наиболее вероятное состояние.

Функция распределения выражает связь между состоянием системы и состоянием частиц.

Состояние системы задаётся с помощью термодинамических параметров.

U, T, (химический потенциал) и т.д.

TdS=dU+pdV, N=const;

dU=TdS-pdV+dN, Nconst;

=(дU/дN)_{S, V} изменение внутренней энергии системы.

Состояние частиц определяется координатами, импульсом или энергией, которая является функцией от координат и импульса.

Пусть в системе, характеризующейся параметрами T и , находится dN_T, (E) частиц с энергией от E до E+dE;

dN_T, (E) можно представить в виде произведения числа состояний (d(E) на dE) на вероятность заполнения этих состояний.

f(E)=<n(E)> среднее число частиц, находящихся в этом состоянии.

Введём функцию плотности состояний (E):

dN_T, = (dN/d)(dN/dE)dE = f(E)(E)d(E);

f(E)(E)dE {0, E_max} = N условие, фиксирующее число частиц в системе (условие нормировки f(E));

Вид f(E) зависит от свойств частиц. Для проявления специфики микрочастиц необходимо их попадание в одно состояние (“встреча”).

N/ << 1 => свойства системы не зависят от свойств частиц (невырожденные системы, описываемые статистикой Максвелла-Больцмана).

N/ ~ 1 => свойства частиц влияют на свойства системы (врожденные системы, описываемые квантовыми статистиками).

По поведению в коллективе частицы делятся на две большие группы:

1. Фермионы: (S=1/2, 3/2, 5/2, электроны, протоны, нейтроны).

2. Частицы с целым спином: (S=0, 1, 2... (фотоны, фононы, мезоны).