Квантовая физика - Вихман Э.
Скачать (прямая ссылка):
1 эрг/моль 1,0364-10-12 1,6604-10~24 1 2,389-10~8 1,203-10-я l,1126-10-2i 250,61 8,3594.10-9 1,1963-1016
1 кал/моль 4,338-10-5 6,951 • IO-17 4,186-Ю7 1 0,503 4,658- Ю-I4 1,049-101° 0,3499 2,858-108
1 К 8,617-10-5 1,381-10-1» 8,314-107 1,986 1 9,251 - Ю-I4 2,084-1010 0,6950 1,439-10®
1 а. е. м. 931,48¦10е 1 ,4923-10-3 8,9876-1020 2,147 ¦ 10i3 1,081-1013 1 2,2524-1023 7,5131-1012 1,3310-10-5
1 Гц 4,1355-10~15 6,6255-10-27 3,9903-10-3 9,532-10-11 4,799-10-и 4,4398-10-24 1 3,3356-10-п 2,9979-1О18
1 см-1 1,2398-10-1 1,9863-10-1“ 1,1963-Ю8 2,858 1 ,439 1,3310.10-13 2,9979-10'" 1 108
1 А 1,2398-1О4 1,9863-10-« 1,1963-101“ 2,858-108 1,439 10ч 1,3310-10-5 2,9979-1018 108 1
Масса 511006 8,1868-10-’ 4,9306-1017 1,178-101° 5,930-10» 5,4859-10-4 1,2356-1020 4,1217 • 10Э 2,4262-10-2
электрона
тс2
Ридберг 13,605 2,1797-10-и 1,3127-1013 3,136-105 1,579-Ю5 1 ,4606- IQ-8 -3,2898-1015 109737 911,27
Я.о
ванию констант с и fi. Начнем с массы т, свяжем с ней ряд других физических констант, составленных из т, % и с, я укажем обычную физическую размерность этих величин:
/и = (масса), mc2/fi—{ время)-1, тс = (импульс), Й/ягс2 = (время), (13а)
тс1 = (энергия), %/тс = (длина).
Читатель должен проверить правильность указанных размерностей. Все эти величины «связаны вместе» постоянными h и с. Основываясь на приведенных соотношениях, можно ассоциировать энергию с массой, или с частотой, или с обратной длиной; энергия может быть выражена через значения связанных величин.
14. Таким образом, мы связываем с энергией Е частоту Elh, волновое число Elhc и массу ?Ус2. Соответствующие переходные коэффициенты имеют следующие значения:
(^^Г=^9’31478±0’00005)'103 эВ/а-е-м-> (14а)
(SepfS) = (2>41804+0,00002) • К)14 Гц/эВ, (14Ь)
= (8,06573+0,00008)• 10:> см^-эВ"1. (14с)
Табл. 14А основана на этих переходных коэффициентах. В каждой горизонтальной строке таблицы приведен ряд величин, ассоциированных с величиной, стоящей в первом столбце. Второй и третий столбцы дают энергию Е в электрон-вольтах и эргах. Седьмой столбец дает соответствующие значения El с2 в атомных единицах массы, восьмой столбец — соответствующую частоту Elh в герцах, девятый — волновое число Elhc в сантиметрах в минус первой степени, десятый — соответствующее значение длины волны hc/E в анг-
стремах. Это единственная величина в таблице, не пропорциональная энергии Е.
15. В химии энергию обычно измеряют в калориях (сокращенно кал) и килокалориях (ккал). Иногда калорию называют «малой калорией», а килокалорию «большой калорией». Эти единицы определяют следующим образом:
1 кал = 4,186 Дж — 4,186-107 эрг, 1 ккал= 1000 кал. (15а)
Интересно связать энергию Е одного атома или молекулы с соответствующей энергией моля таких частиц (молярной энергией).
Имеем
Епол/Е = /V0 = 23 050 кал/эВ = 9,6487-1011 эрг/эВ. (15Ь)
В табл. 14А в четвертом и пятом столбцах приведены значения ?мол в эргах на моль и калориях на моль.
16. В п. 31—34 гл. 1 мы кратко рассмотрели понятия теплоты и температуры и отметили, что постоянная Больцмана является переходным множителем от температуры к энергии. Обычно темпера-
59
туру выражают через соответствующую энергию, и наоборот, с помощью условного соотношения
(эквивалентная энергия) = kx (температура). (16а)
Для такого перехода удобно иметь значение постоянной Больцмана, выраженное в электрон-вольтах на кельвин:
? = 8,617-10-5 эВ/К, 1/Л= 11 605 К/эВ. ' (16Ь)
Соответственно «комнатная температура» (20 °С = 293 К) эквивалентна энергии
?•293 К«(1/40) эВ. (16с)
В шестом столбце табл. 14А даны значения эквивалентной энергии в кельвинах.
17. Итак, энергия и температура могут быть выражены в одинаковых единицах. Однако не следует считать эти величины «одним и тем же». Было бы ошибкой полагать, что тепловая энергия любого макроскопического тела при температуре Т равна величине kT, умноженной на число атомов тела. Внутренняя энергия макроскопического тела зависит не только от температуры, но и от других (макроскопических) параметров, и, кроме того, соотношение между энергией и температурой зависит от природы тела. Это очень важное замечание, и формула (16а) не должна вводить Наев заблуждение.
