Kimyoviy bog'lanish va molekulalar tuzilishi

MODDA TUZILISHINI OʻRGANISHDA KLASSIK VA KVANT TASAVVURLAR
Reja
1. Modda tuzilishini kvant statistikasi asosida tavsiflash.
2. Elektron gazning g`alayonlanishi
3. Modda tuzilishini oʻrganishda klassik va kvant tasavvurlar

Modda tuzilishini kvant statistikasi asosida tavsiflash

Ma’lumki moddalar tinimsiz va tartibsiz harakat qiluvchi atom va molekulalardan tashkil topgan. Ularning atom va molekulalari haqidagi ma’lumotlarga asoslanib, makroxossalarini o’rganuvchi fizikaning bo’limiga statistik fizika deyiladi. Ko’psonli zarrachalardan tashkil topgan sistemaning xossalari statistik qonunlarga bo`ysunadi. Statistik qonunlarni o’rganish natijasida sistema makroxossalarini hisoblash mumkin. Mazkur hisoblar sistema tarkibiga kirgan zarrachalarning ichki xossalariga, ularning harakatiga, o`zaro va tashqi muxit (jism) bilan ta’sirlashishlariga bog`liq bo`ladi.


Sharoitga qarab sistemaninng zarrachalari klassik yoki kvant mexaniqasi qonunlariga bo’ysunadi. Nyuton mexaniqasiga bo’ysunuvchi ko`psonli zarrachalardan tashkil topgan sistemalarning makroxossalarini (masalan: gazning energiyasini, uning idish devorlariga bosimini, ma’lum termodinamik jarayonlarda issiqlik, ish va energiya orasidagi bog’lanishlarni) klassik statistika urganadi. Kvant mexaniqasi qonunlariga bo’ysunuvchi ko`p sonli mikrozarrachalardan tashkil topgan sistemalarning makroxossalarini(masalan: kristall panjaraning issiqlik sig`imi, Qattiq jismlarning issiqlik va elektr utkazuvchanligi, issiqlik nurlanishi energiyasi va x.k.larni) kvant statistikasi urganadi.
Хar ikki holda ham statistik qonuniyatlarni mikdor jixatdan tavsiflash uchun ko`p o’lchovli tasviriy fazodan foydalaniladi. Тasviriy fazoni odatda fazaviy fazo deyiladi. Fazaviy fazoning koordinata o`qlari sifatida sistemaga kirgan zarrachalarning q<sub>i</sub> koordinata va r<sub>i</sub> impulpslari qabul qilinadi (i = 1,2,3,...,N). Berilgan sistema N zarrachadan tashkil topgan bo`lsa fazaviy fazo 6N o’lchovli bo`ladi. Shulardan 3N tasi sistemadagi barcha zarrachalar koordinatalarining uchtadan proyeksiyasiga, qolgan 3N o`qlar esa, mos ravishda impulpsning proyeksiyalariga tegishli bo`ladi. Sistema bitta erkinlik darajasi bilan harakterlansa fazaviy fazo ikki o’lchovli, erkinlik darajasi f bo`lsa - 2f o’lchovli bo`ladi.
Тasviriy fazodagi q va r larning kiymatiga mos kelgan “a” nuqta(10.1-rasm) berilgan vaqtdagi makroholatga mos sistemaning mikroholatini aniqlaydi yoki berilgan vaqtda sistemani barcha zarrachalarining q<sub>i</sub> koordinatalari va r<sub>i</sub> impulpslarining majmuini belgilaydi va uni tasviriy yoki fazaviy nuqta deyiladi. Zarrachalarning o`zaro yoki sistemani urab olgan muxit bilan ta’sirlashishi tufayli vaqt o’tishi bilan sistemaning makroholati o`zgaradi. Bu hodisani fazaviy fazoda nuqtaning siljishi bilan ifodalash mumkin. Yetarlicha ko`p vaqt o’tishi bilan (Т ) fazoda nuqtalar buluti hosil bo`ladi. Bu nuqtalar sistemaning berilgan makroholatiga mos mumkin bo`lgan mikroholatlaridan birini belgilaydi. Vaqt o’tishi bilan fazaviy nuqta tasviriy fazoning ixtiyoriy joyiga borib qolishi mumkin. Demak yetarlicha ko`p vaqt oraligida sistema, berilgan makroholatga mos, mumkin bo`lgan barcha mikroholatlardan utadi.
Yuqorida tasvirlangan fazaviy fazodagi manzara sistema xossalarini statistik bayon etish uchun muhim kattalikni kiritishga imkon beradi. Shu maksadda fazaviy fazoning quyidagi kichik bir hajm elementini ajratib olamiz:
dV = dq₁dq₂dq₃....dq_3Ndr₁dr₂dr . . . dr_3N. (10.1)
Mazkur hajm zarrachalarning koordinata va impulplslari q_i, q_i+dq_i va r_i, r_i+ dr_i oraliglarida bo`lgan kiymatlariga mos keladi.
Yetarlicha ko`p vaqt utganda fazaviy fazoning istalgan dqdr qismidan uta chalkash fazaviy trayektoriya ko`p marotaba utadi deb aytish mumkin.
Faraz kilaylik dt vaqt davomida sistemaning mikroholatlari dqdr hajm elementi ichidagi fazaviy nuqtalar bilan ifodalansin, u holda
(10.2)