물리학/고전역학

2.3 상온에서의 수소 분자의 운동: 고전역학

물리과오크 2021. 4. 14. 00:00

수소 분자의 결합 에너지(-V0)는 -4.52eV입니다. 그리고 두 개의 원자로 이루어진 수소 분자의 역학적 에너지에 관한 식의 상수는 x0 = 0.074nm , 델타는 0.036nm입니다. 그리고 상온에서의 수소 분자의 전체 에너지는 1/40eV 정도 결합 에너지보다 높다고 가정하면 수소 분자의 운동은 아래와 같이 생각할 수 있습니다.

$$potential\ energy\ V\left(x\right)=-V_{\left(0\right)}+\Delta E\approx \frac{V_0}{\delta ^2}\left(x-x_0\right)^2-V_0$$

$$x=x_0\pm \delta \sqrt{\frac{\Delta E}{V_0}}$$

이 값을 계산해보면 평형 상태에서 ±4%정도의 거리입니다.

대략적인 이미지는 아래와 같습니다.

저기 사이를 왔다 갔다하는 떨림 운동이라는 것을 생각할 수 있다.

온도를 높이 올려서 델타 E를 상승시킨다면 분자간의 거리가 멀어져서 분해될수 있겠죠?