単一の酸素分子の場合:
* 翻訳自由度: 3(x、y、z方向の動き)
* 自由度の回転程度: 2(線形分子、結合に垂直な2つの軸についての回転)
* 振動自由度: 1(結合に沿った伸びる振動)
酸素分子のコレクションの場合:
* 翻訳自由度: 3n(nは分子の数)
* 自由度の回転程度: 2N(線形分子用)
* 振動自由度: n(振動の単一モード用)
したがって、単一の酸素分子の総自由度は6(3 + 2 + 1)であり、N酸素分子の集まりは6n(3n + 2n + n)です。
重要な考慮事項:
* 温度: 非常に低い温度では、振動の自由度が活動していない場合があります。
* 圧力: 高い圧力では、分子はより強く相互作用し、自由度に影響を与える可能性があります。
* コンテキスト: 特定の状況に関連する特定の自由度は、研究されている現象に依存します。たとえば、ガスでは、すべての自由度が重要ですが、固体では、振動の自由度のみが関連しています。
自由度は、分子の挙動を理解するために使用される理論的概念であることに注意することが重要です。分子の実際の動きははるかに複雑であり、さまざまな要因の影響を受ける可能性があります。