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文檔簡介

能量均分定理的應(yīng)用

能量均分定理的應(yīng)用單原子分子分子平均能量系統(tǒng)總內(nèi)能定容熱容量定壓熱容量定壓熱容量與定容熱容量之比理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好，但沒有考慮原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)。原子內(nèi)的電子對熱容量沒有貢獻(xiàn)是經(jīng)典理論所不能解釋的，要用量子理論才能解釋。質(zhì)心平動(dòng)動(dòng)能系統(tǒng)麥?zhǔn)细怕史植荚诘捏w積范圍內(nèi)，粒子質(zhì)心平動(dòng)的狀態(tài)數(shù)為對經(jīng)典粒子，物理量是連續(xù)的，可以去掉下標(biāo)，于是在的體積范圍的內(nèi)粒子數(shù)為處在內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的概率歸一化條件能量表達(dá)式中任一平方項(xiàng)的平均值

（1）其中

（2）將（2）代回（1），注意歸一化條件，同理可證，雙原子分子雙原子分子的能量其中系統(tǒng)總內(nèi)能一個(gè)分子平均能量定容熱容量定壓熱容量定壓熱容量與定容熱容量之比除了低溫下的氫氣外，理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果都符合。低溫下的氫氣的性質(zhì)不能用經(jīng)典理論解釋，同時(shí)也不能解釋為什么可以不考慮兩個(gè)原子之間的相對運(yùn)動(dòng)。固體固體中的原子在其平衡位置附近作微振動(dòng)，假設(shè)各原子的振動(dòng)是相互獨(dú)立的簡諧振動(dòng)。一個(gè)原子的平均能量固體的內(nèi)能定容熱容量定壓熱容量一個(gè)自由度上的能量

在室溫和高溫范圍內(nèi)理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合。在低溫范圍，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)固體的熱容量隨溫度降低得很快，當(dāng)溫度趨于絕對零度時(shí)，熱容量也趨于零。這個(gè)事實(shí)經(jīng)典理論不能解釋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，以上的自由電子的熱容量與離子振動(dòng)的熱容量相比可以忽略，經(jīng)典理論也不能解釋這個(gè)事實(shí)。平衡輻射

考慮一個(gè)封閉的空窖，窖壁原子不斷地向空窖發(fā)射并從空窖吸收電磁波，經(jīng)過一定的時(shí)間以后，空窖內(nèi)的電磁輻射與窖壁達(dá)到平衡，稱為平衡輻射，二者具有相同的溫度?？战褍?nèi)的輻射

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