中學物理關于分子力的幾個問題說明

聶鵬

[關鍵詞：物理；分子力；問題]

問題1：分子力的模型是怎樣的及分子力的公式？

根據現代分子結構理論，分子是由原子組成的，原子是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的，帶負電的電子繞核運動形成電子云，分子力就是由這些帶電的微粒之間的相互作用引起的分子間的相互作用的規律比較復雜，一般采用簡化的模型進行處理。常用的模型是假設分子間的相互作用力具有球對稱性，可近似地用下列半經驗公式來表示：

[f=c1rs]-[c2rt]（其中t≈7，s∈[10，13]）

問題2：由分子力的公式可得當分子力表現為引力最大時大致在什么位置？

由分子力的半經驗公式：[f=c1rs]-[c2rt]（其中t≈7，s∈[10，13]），當分子距離為r0時其分子力為零則[f=c1r0s]-[c2r0t=0]，即[c1c2]=[r0s-t]。

根據[f=-c1rs]+[c2rt]（其中t≈7，s∈[10，13]）可知[f'=-c1srs+1+c2trt+1]，當[f'=0]可得此時引力最大則[c1srs+1=c2trt+1?c1sc2t=rs-t?r0s-t·st=rs-t]最終可得[r=r0·sr1s-t]當t=7，s=10，即r=[10713·r0≈1.126r0]，當t=7，s=13，即r=[13715·r0≈1.132r0]。

由以上可得到分子力當表現為引力引力最大是大致在1.13r0位置處。

問題3：由分子間斥力比引力變化的快嗎？

由分子力的半經驗公式：[f=c1rs]-[c2rt]，其中第一項表示的是斥力，第二項表示的是引力[k斥=-c1srs+1]，[k引=c2trt+1，當k斥k引]<1，即，引力比斥力變化快。由此可得[k斥k引=c1srs+1c2trt+1=c1sc2t·rs-t=st·r0s-trt-s<1即r>r0·sr1s-t]，引力變化比斥力快，如下圖所示。

到這里關于中學物理關于分子力的幾個問題說明的拙文就結束了，不過對這個問題的認識在中學的教育中是仁者見仁，智者見智的，不過也希望大家讀到這篇文章，能對大家所遇見的教學或學習時能有所啟發，謝謝。

參考文獻

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[3]葉治康.“分子間斥力與引力變化規律”的教材錯誤商榷[J].物理教學探討，2004.