●转动自由度为2 对称轴7 2 nn n I=0 5 自由度v对能量无贡献 本体坐标系 转动r=2,(6,y) 16
16 C m2 m1 I =0 I 2 1 I 2 1 对称轴 本体坐标系 x y z ⚫转动自由度为2 自由度 对能量无贡献 转动 r =2, ( , )
●振动自由度为1 m微振动~简谐振动? 动能 2个平方项 势能κ2 2 振动自由度s=1,但b2kT=kT。 ●双原子分子的平均能量 2kT3+2+2×krs E=【+r+2 2 kT 17
17 ⚫双原子分子的平均能量 kT kT kT t r s 2 7 2 3 2 2 1 2 2 = + + = + + = ⚫振动自由度为1 动能 2 2 1 v 势能 2 2 1 m2 m1 微振动～简谐振动 振动自由度 s = 1 ，但 s = 2 2 s kT= kT 。 ？ 2个平方项
3、多原子分子平动+转动+振动 (1)平动自由度为3 (2)转动自由度 ●非直线型分子(如H2O)转动自由度为3 对称轴 5 r=3,(6,p,y)p
18 3、多原子分子 平动 + 转动 + 振动 （1）平动自由度为3 （2）转动自由度 O H . H . . I 2 1 I 2 1 I 2 1 对称轴 x y z ⚫非直线型分子（如H2O）转动自由度为3 r =3, ( ,, )
●直线型分子(如CO2)转动自由度为2 (3)振动自由度 ●非直线型分子(如H2O) 由n(>2)个原子组成的分子,一般最多有 3n个自由度,其中3个平动,3个转动,其余为 振动自由度s=3n-6,例如n=3 S=3×3-6=3 t +r+2s KT 3+3+2×3 kT=6kT 2 19
19 ⚫直线型分子（如CO2）转动自由度为2 （3）振动自由度 ⚫非直线型分子（如H2O） 由n（>2）个原子组成的分子，一般最多有 3n个自由度，其中3个平动，3个转动，其余为 振动自由度 s = 3n−6 ，例如n=3 s = 33−6 = 3 kT kT kT t r s 6 2 3 3 2 3 2 2 = + + = + + =
●直线型分子S=3-5 例如CO2S=3×3-5=4 O=C=0O=C=0 对称伸缩反对称仲缩 tO=C=Of 0=C=O 面内变形 面外变形 分子的平均能量: 2=t+r+2skT= 3+2+2×4 13 2 kT=-kTN 2 20
20 ⚫直线型分子 s = 3n−5 例如CO2 s = 33−5 = 4 O=C=O 对称伸缩 O=C=O 反对称伸缩 O=C=O 面内变形 O=C=O 面外变形 分子的平均能量： kT kT kT t r s 2 13 2 3 2 2 4 2 2 = + + = + + =