§
4. Состояния многоатомных частиц. Спектроскопия
В этом разделе рассматриваются состояния, связанные
с
движением ядер
,
при этом ядра будут рассматриваться как
материальные точки.
4.1.
Степени свободы многоатомных частиц
Положение материальной точки в пространстве определяется
тремя еѐ координатами, а положение
n
атомов определяется 3
n
координатами. Обычно говорят, что
частица
, состоящая из
n
атомов, имеет
3n
степеней свободы
.
Различают три группы степеней свободы многоатомной частицы,
связанные с перемещением ядер:
1) Центр масс частицы может перемещаться в пространстве, т. е.
совершать
поступательные
движения.
Три
координаты,
определяющие положение центра масс, соответствуют трѐм
поступательным
степеням
свободы
.
2) Изменение ориентации происходит в результате вращения
частицы.
Соответствующие
координаты
называются
вращательными
степенями
свободы
.
Двухатомная или любая
линейная многоатомная частицы обладают
двумя
вращательными
степенями свободы (вращение вокруг оси частицы не приводит к
изменению еѐ состояния). Остальные частицы, атомы которых не
находятся на одной прямой, обладают тремя вращательными
степенями свободы.
3) Остальные координаты 3
n
6 (или 3
n
5 для линейных
частиц)
–
колебательные
степени
свободы
определяют взаимное
расположение атомов в частице. При колебательном движении
изменяются длины связей, валентные углы между несколькими
связями, образуемыми одним атомом, и торсионные углы,
характеризующие поворот одной части молекулы относительно
другой вокруг некоторой связи.
Достарыңызбен бөлісу: |
