Energiyaning erkinlik darajasi bo’yicha taqsimlanishi

Kurs ishi maqsadi: Umumta`lim maktablari, akademik litseylar va kasb-hunar kollejlarida darslarni yangi pedagogik texnologiyalardan foydalanib tashkil qilish davrning talabidir. Hozirgi vaqtda yangi pedagogik texnologiyalarning yuzlab turlari mavjuddir. Bu texnologiyalarni mavzularga qarab tanlab olish muhimdir. Mazkur kurs ishi “Molekulalarning kinetik va potensial energiyasi” mavzusiga bag‘ishlangan bo‘lib, o‘quvchilarning fizik ta‘lim jarayonida egallagan bilim, ko’nikma va malakalarini hamda o‘z-o‘zini rivojlantirish uchun xizmat qiladi.
Mavzuning dolzarbligi shundaki, yangi pedagogik texnologiyalarni qo‘llagan holda ish va energiya mavzusini puxta ongli o‘zlashtirilishiga erisha oladi. Olingan nazariy bilimlarni amalda qo‘llay bilish, o‘zlashtirgan bilimlarini misol va masalalarga tadbiq qila olish shuningdek, o‘quvchlarnng erkin fikrlash, mustaqillik va ijodiy tashabbus ko‘rsatish qobiliyatlarini o‘stirishga va o‘z-o‘zini rivojlantirishga katta imkon berishini ko‘rishimiz mumkin.
Kurs ishining obyekti: Molekulalarning kinetik va potensial energiyasi
Kurs ishining predmeti: Molekulalarning kinetik va potensial energiyasi mavzusini o’rganish
Kurs ishining maqsadi: Molekulalarning kinetik va potensial energiyasi mavzusi bilan tanishish
Kurs ishining vazifalari:
1. Molekulalarning kinetik va potensial energiyasi mavzusi bilan haqida ma’lumotlar to’plash va o’rganish;
2. Molekulalarning kinetik va potensial energiyasi mavzusiga oid qonunlarni o‘rganish;
3. Molekulalarning kinetik va potensial energiyasini hisoblashning xossalarini o‘rganish;

2.1. Molekulalarning potensial energiyasi
Molekula murakkab kvant sistema bo'lib, u molekuladagi elektronlarning xarakatini, atomlarining tebranma va molekulaning aylanma harakatini hisobga oluvchi Shredinger tenglamasi bilan ifodalanadi. Bu tenglamani echimi juda murakkab bo'lgani uchun odatda uni elektron va yadrolar uchun alohida yechiladi.
Molekulaning energiyasini o'zgarishi asosan uni tashqi qobiqidagi elektronlarning holatini o'zgarishi bilan bog’liqdir. Lekin molekuladagi elektronlarning ma'lum bir turg’un holatida ham molekula yadrolari umumiy inertsiya markazi atrofida tebranma va aylanma harakat qilishi mumkin. Molekulaning energiyasi asosan uch harakatga mos energiyalarning yig’indisiga teng:
Е  Е_el +Е_teb +Е_ayl
bunda Е_el - elektronlarining yadroga nisbatan harakat energiyasi;
E_teb - yadroning tebranma harakat energiyasi;
Е_ayl - yadroning aylanma harakat energiyasi bo'lib, u molekulaning fazodagi vaziyatini davriy ravishda o'zgarishiga bog’liq bo'lgan energiya.
Tajribadan aniqlanishicha Е_el = 110
Е_teb  10^-2 10^-1 eV; Е_ayl  10^-5  10^-3 eV ga teng.
Ya'ni Е_el >>Е _teb >>Е_ayl tengsizlik o'rinli buladi.
Bu energiyalar o'zaro quyidagi nisbatda taqsimlangan:
Е_el : Е_teb : Е_ayl = 1:
bu erda m - elektron massasi, M-molekuladagi yadro massasi,
m/M=10^-5 10^-3
Molekulaning chiziqli o'lchami valent elektronlarning harakat amplitudasi tartibidagi kattalik bo'lib, odatda a 10^-8 sm. Bundan elektronlar harakati bilan bog’liq bo'lgan molekulaning elektron energiyasi E_el ham atom energiyasi tartibidagi kattalik ekanligi kelib chiqadi. Masalan, vodorod atomining asosiy holati uchun
e eV
bo'lishini va unda

Bor radiusiga teng ekanligini yuqorida ko'rib o'tganmiz. Molekula uchun Yeel absolyut qiymat bo'yicha
Е_эл 
tartibda bo'ladi.
(9.4) dan ko'rinib turibdiki, molekulaning energiyasi har bir atomdagi elektron energiyalarining yig’indisiga teng.
Ikki atomli molekulaning yadrolarining aylanma harakat energiyalarini baholash uchun uni qo'pol holda inertsiya momenti mr² bo'lgan rotatorga o'xshatish mumkin.
Ratator deb, o'zaro bog’langan va biri ikkinchisi atofida aylanma harakat qiluvchi zarrachalar sistemasiga aytiladi.
Molekulaning aylanma xarakat energiyasi
Е_ayl. = L²/2I₀
formula bilan ifodalanadi. Bunda I₀ = mr² bo'lib molekulaning inersiya markazidan o'tgan o'qqa nisbatan inersiya momenti, L - molekulaning impuls momenti bo'lib, kvantlangan qiymatlarni oladi:

bu formulada l - orbital kvant soni, у =0, 1, 2, 3, ..... qiymatlarni oladi. (2) ni hisobga olsak, (9.5) quyidagi ko'rinishni oladi.
Е_ayl. =
formulada B = belgilashni kiritsak, u ancha sodda ko'rinishni oladi.
(Е_айл)_ = В ( +1)
B - molekulaning aylanish doimiysi.
Kvant mexanikasidagi tanlash qoidasiga ko'ra qo'shni aylanma sathlar orasida faqat  = 1 bo'lgan o'tishlarigina bo'lishi mumkin.  = + 1 shart yorug’lik yutilishiga,  = - 1 shart yorug’lik sochilishiga mos keladi.
Ikki atomli molekulaning yadrolari muvozanat vaziyati atrofida tebranma harakat qiladilar. Molekuladagi yadro tebranishlariga garmonik tebranishlar deb qarab, uni m massali chiziqli garmonik ossilyatorning tebranishlariga o'xshatish mumkin. Biz oldingi 5-ma'ruzamizda garmonik ostsiyatorning energiyasi uchun
Е_теб. =
ifoda bilan aniqlanishini ko'rgan edik. Tebranma kvant soni n uchun ham tanlash qoidasi bajariladi: n =  1 Shunday qilib, yuqoridagi (9.8) va (9.9) ifodalarni hisobga olsak, molekulaning to’liq energiyasi (9.3) ga asosan
Е = Е_эл + + В (+1)
ko'rinishni oladi.
Agar molekulaga biror yorug’lik kvanti tushsa, uning energiyasining bir qismi optik elektronlarni qo’zg’atishga, qolgan qismi esa atomlarning tebranma va aylanma harakatlarini oshirishga sarf bo'ladi.

Fizik hodisalar o'rganilayotganda ular orasidagi o‘zaro
ta’sirnigina emas, balki bu bog'Iiqlikni yuzaga keltiruvchi sabablami
o'rganish muhimdir. Shu maqsadda fanga ilmiy tasaw ur yoki
gipoteza kiritiladi. Gipotezalar ko‘p sonli yangi tajribalar bilan
tekshiriladi. Agar tajribalar gipotezalami tasdiqlasa, ular ilmiy
nazariya bo'lib qoladi.
Moddalarning atom tuzilishi haqidagi tasawurlar qadimdan
yuzaga kelgan. Ikki ming yillar oldin qadimgi grek (yunon)
faylasuflari dunyodagi hamma narsalar atomlardan tuzilgan deganlar.
Bu fikr asrlar davomida ko'pgina tadqiqotchilar tomonidan har xil shakllarda tasdiqlangan va rivojlangan.
Molekulyar kinetik nazariya - issiqlik hodisalami, jismlaming
va turli agregat holatdagi moddalarning fizik xossalarini, ulaming.
molekulyar tuzilishiga, o'zaro ta’siriga va zarralaming harakatiga
asosan, tushuntirib beruvshi ilmiy nazariyadir
ASOSIY HOLATLAR