为什么比热随温度呈阶梯状变化？详细解释双原子分子气体的比热

《张朝阳的物理课》年6月19日，第六节课开始。搜狐创始人、董事长兼CEO张朝阳分析了氢原子的各个能量阶梯，计算分析了双原子分子气体的比热。

在这节课上，张朝阳把电子和原子核的运动分开处理，电子对原子核的作用用等效势代替。在势能平衡位置附近展开得到谐振子势，求解相应的薛定谔方程，得到包括振动和转动自由度在内的离散能级。结合选择规则分析了氢分子的光谱。

然后粗略地证明了能量均分定理，推导了双原子分子的比热。但理论计算值与室温下的实验测量值并不一致，这就引出了氢气和一氧化碳的例子。用离散的量子能级解释了实验中观察到的定容比热随温度的阶跃变化。

最后，利用玻尔兹曼分布和谐振子能级，计算出包括零点能在内的振动能量的平均值，导出了振动能量在高温下对应的比热。

《张朝阳的物理课》线下物理课作为日常直播线上课的补充形式，主要是对之前线上课程的总结和深入探讨。同时线上课互动性更强，关注度更高。在之前的课上，张朝阳分享了方程E=MC、经典波动方程以及声速的计算、量子力学等知识。

据了解，《张朝阳的物理课》每周五、周日中午12点在搜狐视频直播，用户可在搜狐视频“跟随流”搜索“张朝阳”观看直播及之前的完整视频播放；关注“张朝阳物理课程”的账号，查看课程中“知识点”的短视频；此外，还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上阅读每门物理课程的详细文章。