能量粒子的數值是底數

化學原理啟迪105

1.      能量粒子e×8只是一個例子，實際上，能量粒子並不一定是×8，重點是能量粒子的數值要乘上自己的數字。

2.      如果能量粒子是「1.2」，那麼，熱能推動粒子增加2倍動能，就應該寫成(1.2)²；熱能推動粒子增加3倍動能，就應該寫成(1.2)³。為什麼？

3.      因為能量粒子，在氣體粒子的世界是能量的最小單位，但是能量粒子本身還有更小的組成單位。這就像物質的世界由分子組成，分子由原子組成，而原子又由電子與原子核組成，當然電子與原子核又由更小的能量單位組成。

4.      假設某一種能量粒子它是由8單位的更小能量組成，那麼，每一次熱能增強粒子動能為2倍，就會使得這個能量粒子的能量增強8倍。為什麼？

5.      有二種圖示可以說明，一種就是代表這個能量粒子的能量立方體，每個邊長倍增為2倍；另一種是拆開組成這個能量粒子的8小單位，每個小單位的邊長倍增為2倍。

6.      無論哪一種思考，都說明了，每一次熱能增強粒子動能為2倍，都會使得這個能量粒子增強8倍，它的數學表達方式e²。「e」是8小單位，也是要乘上的「倍數」，「2」是熱能增強粒子動能2倍，也是乘上倍數的「次數」。

7.      Maxwell-Boltzmann 分佈定律研究的對象是氣體粒子，氣體粒子的「能量粒子e」是「電子」，有固定的數值；而「熱能」從三個方向推動粒子造成的「動能」，要由實驗與計算決定。

8.      下圖模擬粒子被「熱能」推動的擺動、震動、旋轉狀態，並且把這個運動轉化成「能量立方體」，來感受在三度空間中，熱能產生的粒子動能單位數增加，將使得整個粒子的能量指數性倍增的現象；在這裡，「能量粒子e」的單位組成數是「7」。

9.      再次說明，推動氣體分子上的電子往前移動的力量是熱能「K_BT」；每單位熱能推動粒子，造成粒子移動的動能是「mu²/2K_BT」。

徐弘毅2010.6.1