Главная
N в молекулярной физике: Тема 2. Молекулярная физика и термодинамика.

N в молекулярной физике: Тема 2. Молекулярная физика и термодинамика.

Белорусский государственный университет транспорта – БелГУТ (БИИЖТ)

Регистрация на «Что? Где? Когда?»

Регистрация на конференцию «Транспорт в интеграционных процессах мировой экономики»

Регистрация на конференцию «Композиты в машиностроении и транспорте»

Как поступить в БелГУТ


Как получить место


в общежитии БелГУТа

Как поступить иностранному гражданину

События

Все события

ПнВтСрЧтПтСбВс

1

2

Дата : 2023-03-02

3

Дата : 2023-03-03

4

Дата : 2023-03-04

5

6

Дата : 2023-03-06

7

8

9

10

11

Дата : 2023-03-11

12

13

Дата : 2023-03-13

14

15

Дата : 2023-03-15

16

Дата : 2023-03-16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

Все анонсы

  • Кубок БелГУТа по мини-футболу и соревнования по ба.
    ..
  • ЕДИ «80 лет трагедии в Хатыни. Результаты расследо…
  • Заседание совета университета…
  • Открытая лекция «Постоянный электрический ток»…
  • 1 тур весенней серии игр «ЧТО? ГДЕ? КОГДА?» среди …
  • С праздником, дорогие женщины!…
  • XXХII университетская олимпиада по сопротивлению м…
  • Конкурс «Лучший лектор БелГУТа»…
  • Студенческая лига киберспорта по дисциплинам CS:GO…
  • IV Международная научно-практическая онлайн-конфер…

Анонсы

Университет

Абитуриентам

Студентам

Конференции

Приглашения

Кубок БелГУТа по мини-футболу и соревнования по ба…

ЕДИ «80 лет трагедии в Хатыни. Результаты расследо…

Заседание совета университета…

Открытая лекция «Постоянный электрический ток»…

Новости

Университет

Международные связи

Спорт

Воспитательная работа

Жизнь студентов

Новости подразделений



  • Университет

Встреча с заместителем Гомельского транспортного прокурора Токаревским.

..
10 марта 2023

  • Студенческая жизнь

Для любимых девушек механического факультета…
10 марта 2023

  • Спорт

Первенство области по вольной борьбе
09 марта 2023

  • Студенческая жизнь

Сюрприз коллегам по учебе
08 марта 2023

  • Воспитательная работа

Самые прекрасные женщины
07 марта 2023

  • Университет

Я выпускник ПГС! – встреча студентов факультета ПГС с выпускником 1969…
07 марта 2023

  • Студенческая жизнь

Парни БелГУТа поздравляют с праздником прекрасных дам. ..
07 марта 2023

  • Университет

Встреча с представителем Гуандунского союза по научно-техническому сот…

07 марта 2023

  • Университет

Новый номер газеты «Вести БелГУТа»
07 марта 2023

Другие новости

  • День открытых дверей строительного факультета…
  • Встреча девушек БелГУТа и БТЭУ ПК в волейбольном зале …
  • Победители межвузовского конкурса «Военный переводчик – 2023»…
  • Победа команды БелГУТа
  • Новополоцк – Молодёжная столица 2023!
  • Памяти Коваля Олега Степановича
  • Ученые БелГУТа на заседании российско-белорусской рабочей группы в обл…
  • Инновационная разработка для «100 идей для Беларуси»…
  • Олимпиада – путь к успеху!
  • Второй этап сезона 2022/2023 учебного года «Что? Где? Когда?» среди пр. ..
  • Не поддавайтесь на провокации, молодежь!…

БелГУТ на Доске почета

Достижения университета

КУДА ПОСТУПАТЬ

Все факультеты

Предложения

Все предложения

Видеотека

Все видео

Фотогалерея

Все фото

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА | Ньютонов

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ)

1. Все тела состоят из мельчайших частиц — атомов и молекул. Между этими частицами существуют промежутки.
2.Атомы и молекулы находятся в постоянном хаотическом движении. С ростом температуры скорость этого движения увеличивается.
3. Атомы и молекулы взаимодействуют друг с другом. Притягиваются или отталкиваются. Силы их взаимодействия имеют электрическую природу)
Броуновское движение — тепловое движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе.
Диффузия — проникновение молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого.

Количество вещества и молярная масса

Количество вещества — относительная величина, показывающая во сколько раз число молекул в данном веществе отличается от числа молекул в 12 граммах углерода. Единица измерения моль.
Моль — это такое количество вещества, в котором содержится столько же атомов (или молекул), сколько атомов содержится в 12 граммах углерода.
Число Авогадро (Моль-1) — количество атомов или молекул в одном моле вещества или в 12 граммах углерода.
Молярная масса () — масса одного моля вещества.

   

   

Количество молекул () в веществе можно рассчитать как произведение количества вещества на число Авагадро.

   

Идеальный газ

Идеальный газ — газ размерами молекул которого и взаимодействием между ними можно пренебречь . Большинство газов вплоть до давления приблизительно 10 атм. можно рассматривать как идеальные. Создана данная идеальная абстракция для упрощения расчётов и выделения основных параметров таких как давление , объём , температура.

Основное уравнение МКТ идеального газа. Связывает давление газа (макроскопическую величину) со скоростью и массой молекул (микроскопическими величинами).

   

Связь давления и со средней кинетической энергией молекул. Давление идеального газа произведению пропорционально концентрации молекул и их средней кинетической энергии поступательного движения.

   

Концентрация молекул — количество молекул в единице объема вещества (число молекул в кубическом метре).

   

Температура


Температура в житейском понимании этого слова можно сказать что это мера нагретости тела.
Абсолютная температура — количественная мера средней кинетической энергии хаотического поступательного движения молекул. Измеряется в градусах по шкале Кельвина. За начало отсчета принят абсолютный ноль температуры — состояние когда при неизменном объеме газ оказывает нулевое давление на стенки сосуда в котором он находится.
Связь абсолютной температуры со средней кинетической энергией поступательного движения молекул.

   

Из уравнения видно что при абсолютном нуле температуры средняя кинетическая энергия молекул обращается в ноль, а значит молекулы перестают двигаться.
Постоянная Больцмана ( Дж/К.) — коэффициент пропорциональности связывающий кинетическую энергию молекул с абсолютной температурой.

Шкала Цельсия — относительная температурная шкала связная с фазовыми переходами воды. За ноль в шкале Цельсия принимается температура плавления льда, а за 100 градусов температура кипения воды.

Связь абсолютной температуры по шкале Кельвина с относительной температурой по шкале Цельсия.

   

Средняя квадратичная скорость

   

Газовые законы

Универсальная газовая постоянная (Дж/(моль К)) — произведение постоянной Больцмана на число Авогадро.
Уравнение состояния идеального газа:

   

Уравнение Менделеева-Клапейрона:

   

Уравнение Клапейрона:

   

Изотермический процесс — термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре.
Закон Бойля-Мариотта

   

Изобарный процесс — термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянном давлении.
Закон Шарля

   

Изохорный процесс — термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянном объеме.
Закон Гей-Люссака

   

Влажность

Влажность — показатель содержания воды в телах и средах.
Абсолютная влажность — физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха или плотность водяного пара в воздухе
Относительная влажность () — отношение парциального давления паров воды () в газе к давлению насыщенного пара () при данной температуре.

   

Насыщенный пар — пар находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью или твердым телом (льдом). Другими словами можно сказать что это такое состояние пара, когда количество испарившейся жидкости будет равно количеству конденсированного пара. Если говорить о влажности в таком состоянии она будет равна 100%.

Закон Дальтона Давление смеси газов, химически не взаимодействующих между собой, равно сумме парциальных давлений каждого из компонентов смеси.

   

Статьи по теме:

  1. Количество вещества и молярная масса
  2. Влажность

Когерентность в молекулярном азоте | Nature Physics

  • Опубликовано:

Квантовая физика

  • Маркус Арндт 1  

Физика природы том 1 , страницы 19–20 (2005 г.)Процитировать эту статью

  • 898 доступов

  • 4 Цитаты

  • Сведения о показателях

Волновая природа вещества хорошо установлена ​​для изолированных частиц, от электронов до молекул.

Теперь эксперимент показывает, что даже глубоко залегающие электроны ядро-оболочка в двухатомной молекуле могут излучать когерентно.

Часто считается, что граница между квантовой физикой и классической физикой определяется размером системы: маленькие объекты подчиняются законам квантовой механики; большие должны вести себя классически. Однако в последние годы несколько экспериментов показали 1 , что правильнее проводить демаркационную линию между объектами или квантовыми путями, которые либо «различимы», либо «неразличимы». Это различие также важно, когда речь идет о интригующем вопросе о том, могут ли сильно связанные электроны в двухатомных молекулах проявлять квантовую когерентность и быть частично делокализованными по обоим атомным ядрам

2 . Ответ, опубликованный в Nature Дэниелом Роллесом и его коллегами 3 , раскрывает удивительную физическую сложность даже такой простой системы, как молекула, состоящая всего из двух атомов.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Варианты доступа

Подписка на этот журнал

Получите 12 печатных выпусков и онлайн-доступ

209,00 € в год

всего 17,42 € за выпуск

Подробнее

Арендуйте или купите этот товар

Получите только этот товар столько, сколько вам нужно

$39,95

Подробнее

Цены могут облагаться местными налогами, которые рассчитываются при оформлении заказа

Рисунок 1: Photoelectron спектроскопия двухатомных молекул напоминает эксперимент Юнга с двумя щелями.

Ссылки

  1. Arndt, M., Hornberger, K. & Zeilinger, A. Phys. Мир 18 , 35–40 (март 2005 г.).

    Артикул Google Scholar

  2. Павлычев А.А. и др. Физ. Преподобный Летт. 81 , 3623–3626 (1998).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

  3. Rolles, D. et al. Природа 437 , 707–710 (2005).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

  4. Dehmer, J. L. & Dill, D. Phys. Преподобный Летт. 35 , 213–215 (1975).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

  5. Hergenhahn, U., Kugeler, O., Rüdel, A., Rennie, E.E. & Bradshaw, A.M.

    J. Phys. хим. А 105 , 5704–5708 (2001 г.).

    Артикул Google Scholar

  6. Коэн, Х. Д. и Фано, У. Физ. 150 , 30–33 (1966).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

  7. Shigemasa, E., Adachi, J., Oura, M. & Yagishita, A. Phys. Преподобный Летт. 74 , 359–362 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

  8. Heiser, F. et al. Физ. Преподобный Летт. 79 , 2435–2437 (1997).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

  9. Becker, U., Geßner, O. & Rüdel, A. J. Electron Spectrosc. Относ. Феном. 108 , 189–201 (2000).

    Артикул Google Scholar

  10. Kosugi, N. J. Electron Spectrosc. Относ. Феном. 137–140 , 335–343 (2004).

    Артикул Google Scholar

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. the Institute for Experimental Physics, University of Vienna, Boltzmanngasse 5, Vienna, A-1090, Austria

    Markus Arndt

Authors

  1. Markus Arndt

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Атомная, молекулярная и оптическая физика

  1. Исследования
  2. Атомная, молекулярная и оптическая физика

Добро пожаловать в группу атомной, молекулярной и оптической физики, где исследования охватывают многие области, актуальные в сообществе AMO. Их можно разделить на:

Атомная и молекулярная спектроскопия (Н. Берра, Р. Кот, Г. Гибсон, П. Гулд, В. Харченко, А.-Т. Ле, Д. Маккаррон, К. Траллеро). ):

  • Теория: Мы рассчитываем спектры фотоассоциации, анализируем экспериментальные спектры и сравниваем их, чтобы настроить потенциалы взаимодействия, точно воспроизводящие измеренные характеристики. Мы вычисляем время жизни молекулярных состояний и то, как спектральные характеристики зависят от окружающей среды (например, сдвиг и уширение линий, штарковский сдвиг ридберговских состояний, возбуждение E2 до высоких ридберговских уровней и т. д.).
  • Эксперимент:
  • Мы проводим сверхбыстрые эксперименты с фемтосекундными и аттосекундными импульсами с использованием либо настольных лазеров в UConn (в трех разных лабораториях: Berrah, Gibson, Trallero), либо с использованием XUV, VUV и рентгеновских лазеров на свободных электронах (FEL) в США, Японии. и Европа. Мы детально исследуем и измеряем молекулярную динамику, происходящую в сверхбыстрых временных масштабах. Наша цель — снять «Молекулярный фильм», измеряя в зависимости от времени все физические и химические процессы, происходящие после фотоиндуцированного возбуждения и ионизации различных систем. Различные лазеры, которые мы используем, позволяют нам исследовать валентные и внутренние электроны в материи (атомах, молекулах, наносистемах, жидкостях, твердых телах). Аттосекундные лазеры позволяют нам исследовать и стремиться понять электронную динамику, в то время как фемтосекундные лазеры позволяют нам исследовать и стремиться понять ядерную динамику в изучаемых нами системах. Наши исследования имеют решающее значение для других областей науки, таких как нанофизика, химия и биология.
  • Мы производим ультрахолодные ридберговские атомные образцы и ультрахолодные молекулярные газы и исследуем их свойства по их спектрам. Например, мы обнаружили механизм ван-де-ваальсовой блокады в ультрахолодных ридберговских газах, изучая сильное насыщение возбуждения определенных атомных линий. Сильное взаимодействие Ридберга-Ридберга также привело к молекулярным резонансам между состояниями Ридберга, которые были обнаружены и проанализированы; они могут позволить образование макродимеров, то есть молекул микронного размера, состоящих из двух ридберговских атомов. Мы также подробно исследуем спектры Rb 2 и KRb как в основном, так и в возбужденном электронном состоянии, чтобы построить точные молекулярные потенциалы, из которых мы можем найти наилучший путь для производства ультрахолодных молекул в их основном колебательном состоянии.

Quantum Optics (R. Cote, N. Dutta, P. Gould, J. Javanainen, C. Roychoudhuri) -прозрачность (EIT), многочастичные эффекты в холодных образцах (например, сверхизлучение в ридберговских газах, конденсаты Бозе-Эйнштейна в оптических решетках и т. д.) и метаматериалы (например, с отрицательным показателем преломления).

Ультрахолодные атомы и молекулы (Р. Кот, П. Гулд, Дж. Джаванайнен, Д. МакКаррон):

  • Теория: Мы изучаем взаимодействие атомов с атомами или молекулами и их рассеивающие свойства (например, их длины рассеяния или их неупругие столкновения), ультрахолодные атомы в оптических решетках (например, переход сверхтекучий-моттовский изолятор в бозонных образцах), нелинейные эффекты (например, в процессах медленного света и ЭИП), образование ультрахолодных молекул ( например, с помощью фотоассоциации вблизи резонансов Фешбаха).
  • Эксперимент: Мы исследовали образцы ультрахолодных атомов Rb, чтобы контролировать их рассеивающие свойства, а также для ультрахолодных молекул (Rb 2 и KRb). Мы исследуем ультрахолодные молекулы, получая точные спектры, раскрывающие их внутреннюю структуру. Мы также изучаем их взаимодействие с внешним полем и между собой. Это приведет к исследованию вырожденных молекулярных газов.

Наука о сверхбыстрых лазерах (Н. Берра, Г. Гибсон, А.-Т. Ле, К. Траллеро):

  • Квантовая динамика: Мы используем фемтосекундные (10 -15 с) лазерные и аттосекундные импульсы для изучения структуры и динамики молекул, атомов и твердых тел с помощью настольных лазеров или лазеров на основе ускорителей, таких как Free Электронные лазеры (ЛСЭ) в США и за рубежом. Эти исследования выполняются путем отслеживания образования атомарных или молекулярных ионов и электронов с использованием сложных детекторов, таких как спектрометр импульса ионов отдачи с холодной мишенью (COLTRIMS) и картографирование скорости (VMI). Эти методы позволяют нам измерять совпадения электронов и ионов друг с другом, что позволяет получить подробную информацию. Мы также проводим аналогичные исследования, изучая крайне нелинейный отклик атомов, молекул и сред. Используя короткие импульсы света, мы можем отслеживать в «реальном времени» эволюцию квантовых систем после внезапного взаимодействия 9.0006
  • Разработка оптики: Мы заинтересованы в разработке новых оптических подходов и методов в сверхбыстрой оптике в диапазоне от экстремального ультрафиолета (XUV) до инфракрасного.

Оставить комментарий