ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вычисление термодинамических функций одноатомных газов из "Термодинамические свойства индивидуальных веществ том первый" Суммирование в (П. 15) должно проводиться по всем электронным состояниям, которыми обладают атомы данного газа, по мере увеличения их энергий возбуждения причем, если энергии возбуждения отдельных компонент мультиплетных состояний существенно отличаются друг от друга, каждая компонента может рассматриваться как отдельное состояние. Энергии возбуждения V/ и статистические веса рг электронных состояний атомов могут быть определены в результате исследования их спектров или приближенных оценок (см. стр. 38). Единственным принципиальным вопросом, возникающим при расчетах статистической суммы по электронным состояниям атома и ее производных, является определение числа состояний, которые должны учитываться в расчете. [c.72] Очевидно, что пренебрежение в сумме (11.15) состояниями, вклад которых в отдельности достаточно мал по сравнению с величиной ро, оправдано только при условии, что общее число членов в сумме конечно. Согласно теории Бора, в каждой группе термов число дискретных электронных состояний при п— оо бесконечно велико. Однако если бы это было так, статистические суммы и термодинамические функции одноатомных газов были бы бесконечно велики при любой температуре. Поэтому при расчетах для высоких температур, когда вклад состояний с высокими энергиями возбуждения становится существенным, необходимо располагать методом, позволяющим определять число состояний в сумме (11.15) или ее верхний предел. [c.73] В выражении (П. 17) дополнительный множитель приводит к автоматическому исключению состояний с большими значениями п. В табл. 6 приведены значения главного квантового числа , на котором практически происходит обрыв статистической суммы, вычисляемой по методу Ферми, при р = 1 атм. [c.73] Следует отметить, что методика, предложенная Бауманном, а также методики, предлагавшиеся ранее Ферми, Фаулером, Юри и другими (см. [97]), строго говоря, не применимы при высоких температурах, когда наступает значительная ионизация атомов газа. В условиях, когда концентрации заряженных частиц велики, вокруг атомов и ионов возникают экранирующие поля, существенно ограничивающие возможность существования атомов и ионов в электронных состояниях с высокими энергиями возбуждения. Очевидно, что в этих условиях, осуществляющихся в плазме, газы не могут рассматриваться как состоящие из индивидуальных компонентов. В то же время учет влияния кулоиовского взаимодействия на энергию системы и величину Пщах при вычислении термодинамических функций индивидуальных веществ невозможен. Поскольку при температурах, когда степень ионизации газа мала, вопрос определения верхнего предела в сумме (П.15) не играет роли, а при высоких температурах (когда степень ионизации газа значительна) точный расчет термодинамических функций индивидуальных газов не может быть выполнен, для оценки верхнего предела этой суммы могут быть использованы приближенные соотношения. [c.74] Здесь в первую сумму включены все состояния, соответствующие значениям квантового числа , а во вторую сумму — состояния с = + 1. [c.76] Выше уже отмечалось, что при высоких температурах в статистических суммах по электронным состояниям атомов и их производных приходится учитывать большое число членов, так как даже небольшим значениям главного квантового числа валентных электронов атома соответствует весьма значительное число его возбужденных состояний Даже при использовании электронных счетных машин почленное суммирование при вычислении сумм, входящих в уравнения (П.25), становится слишком сложной задачей, когда расчеты проводятся для высоких температур. [c.76] Вернуться к основной статье