【分子配分函數】

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【分子配分函數】

 

molecularpartitionfunction

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

一個系統處於平衡態時，體積為V；

 

熱力學溫度為T；

 

其分子配分函數q(V,T)可寫成其中，εi為單一分子在能階i的能量。

 

此能量包含分子的平移、轉動、振動、電子及核子等能量。

 

通常εi可以寫成平移能量和其餘能量之和。

 

而其對應的配分函數q(V,T)表達為兩個因子相乘。

 

其中平動部分的配分函數qtrans可由經典的方法求出：上式中，m為分子的質量；

 

h為蒲郎克(Planck)常數。

 

其餘包括轉動、振動、電子及核子部分的配分函數就要用量子統計物理學來解釋。

 

如果我們採用剛轉子—諧振子近似法時，又可將振動部分的配分函數和其餘部分分開。

 

在此近似法的假設下，分子的振動可能有幾個頻率v1,v2,…。

 

其振動部分的配分函數qvib為：而轉動部分的配分函數因分子內部結構的對稱性有時會和核子部分的配分函數混雜在一起。

 

沒有一個簡單分開的型式，但在高溫下轉動部分的配分函數qrot可寫成：其中，IA，IB及IC為三個主轉動慣量；

 

σ為分子的對稱數，它代表分子在空間有σ個內部結構完全相同的不同方位。

 

在電子部分因最低能階與次低能階相差很大，其配分函數qelec只取兩項，其餘各項均予忽略：其中，ωe1及ωe2為電子最低能階εe1及次低能階εe2的簡併度。

 

在核子部分因最低能階與次低能階相差更大，其配分函數qnucl只取首項，其餘各項均予忽略：其中，ωn1為核子最低能階的簡併度。

 

如此可得到分子在高溫下的分子配分函數為： 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary