Question

为什么理想气体中双原子分子有五个自由度，能不能详细讲一讲那个其中的两个转动自由度是怎么得到的吗，这

为什么理想气体中双原子分子有五个自由度，能不能详细讲一讲那个其中的两个转动自由度是怎么得到的吗，这些分子（双原子，多原子）的转动是怎么转的啊，谢谢啦

Answer 1

简单来讲，两个自由度是俯仰角和方位角。
从图上理解，双原子分子的转动只有两个约束，可一次性转完(相当于在球面上动)三原子要转两次，即下图，三原子从黑到红到灰，要经历两步，不能直接由黑到灰。

Answer 2

刚性双原子分子如氢 、氧 、氮 、一氧化碳CO等分子，两个原子间联线距离保持不变。就像两个质点之间由一根质量不计的刚性细杆相连着（如同哑铃），确定其质心O’的空间位置，需3个独立坐标（x，y，z）；确定质点联线的空间方位，需两个独立坐标（如α，β），而两质点绕联线的的转动没有意义。所以刚性双原子分子既有3个平动自由度，又有2个转动自由度，总共有5个自由度 i = t + r =3 + 2 = 5。

追问

谢谢，可是这些我已经知道了，我其实是想问确定质点连线的两个坐标是怎么得到的，它的转动的转动轴是它们的连线吗，能不能解答一下，谢谢啦

追答

一个是方位角，一个是俯仰角。就好像炮管一样，方位角和俯仰角就确定了炮管的指向。

Answer 3

我自己查了好久，感觉网上和百度百科说的都没有突出我想要的重点，就是为什么这个转轴一定要选择通过两质点，就不能选择垂直两质点的位置，然后就需要另外一个自由度，也就是绕轴转动的角度。然后我自己想了想，应该是这样的：刚性双原子分子可以看成哑铃形状，抛开自由度这些概念，这个哑铃可以在空间自由的旋转，也就是哑铃的轴可以自由的旋转（注意，这里是在空间里的自由旋转），当我们选择垂直两质点的轴需要两个自由度确定，然后还需要另外一个转动角度来确定两质点围绕这个轴转过的角度，如果这样想的话，似乎是需要6个自由度（3个平动自由度+3个转动自由度），但是，其实可以这样想，既然哑铃的轴可以在空间里自由的旋转，然后确定一个轴的方位只需要两个自由度，那我们为什么还要多此一举选择上面那种方法，我们可以将旋转轴选择在通过两质点的位置处，上面那种方法，实际上确定的就是这个哑铃的轴在空间里的自由旋转，然后我们后面讲的，将轴选择在通过两质点的位置处，然后只需用两个自由度来确定轴在空间里的方位的这种方法，也能实现哑铃的轴在空间里的自由旋转，所以，可以用两个自由度解决的事，就无需多此一举选择3个自由度，所以刚性双原子分子一共有5个自由度（3个平动自由度+两个转动自由度），纯手打。。。望采纳

Answer 4

空间一条直线只要知道其方向矢量与Z以轴的夹角，以及其在xoy面上投影与X轴或者Y轴的夹角，这条直线在空间的位置就能唯一确定，这一点不难得出。这两个角就是两个自由度的体现

Answer 5

同核双原子分子理想气体的分子有3个平动自由度,2个转动自由度,1个振动自由度,因一般温度下,对于理气模型,忽略了分子间作用力,即势能忽略,内能中动能值与温度成正比,而在不太大的温度范围变化不会引起核内...

追问

谢谢，可是这些我已经知道了，我其实是想问确定质点连线的两个坐标是怎么得到的，它的转动的转动轴是它们的连线吗，能不能解答一下，谢谢啦