Расчет статистических сумм и термодинамических потенциалов для двухатомных молекул

В настоящее время весьма актуальны задачи связанные с расчетом статистических сумм. Методы, которыми пользуются сегодня, основаны в вычислении статистических сумм через спектроскопические константы. Наиболее широко используемые подход базируется на приближении Борна-Оппенгеймера, который позволяет выполнить разделение вкладов электронных, колебательных и вращательных степеней свободы в общую внутреннюю статистическую сумму. При этом используются аппроксимации многочленами энергий этих компонент.
Стоит отметить, что при низких и средних температурах, значения энергий колебательно-вращательные состояний достаточно точно выражаются аналитически для большинства двухатомных молекул. При высоких температурах высокие колебательные и вращательные уровни сильно заселены и такой метод не дает аккуратной оценки для колебательно вращательных энергий таких состояний. При высоких температурах, более точные результаты при расчете статистических сумм и термодинамических свойств могут быть получены путем расчета второго вириального коэффициента для двух взаимодействующих атомов, а затем расчета статистических и термодинамических свойств. Кроме того, рассматриваются сопутствующие проблемы расчета, такие как получение точных потенциалов взаимодействия атомов в молекуле.

1 2
1- Расчетпроводился через спектроскопические константы. 2- Вириальный коэффициент потенциал abinitio. 3- Вириальный коэффициент потенциал Ридберга. Потенциальные кривые для основного состояния молекулы водорода. Даже такие незначительные отличия в потенциальных кривых могут заметно сказаться на итоговом результате.
3
Молекула кислорода. Удельная теплоемкость. a - результаты получены на основании построенной численной модели; b - результаты получены из таблиц ОИВТ РАН; c - результаты получены из таблиц ESA STR-236; Статистические суммы используются для опреденлиния различных ТД характеристик и оптических свойств среды.