質量m的粒子，等於多少顆量子？

化學原理啟迪99

1.       (m/2πk_BT)^3/2 ：粒子的旋轉能量。

2.      k_B：每1度的絕對溫度(K)，可轉化成1.38066×10^-23焦耳(J)的能量；

3.      T：絕對溫度。

4.      k_B×T：是某個絕對溫度下的熱能，單位是焦耳(J)。

5.      熱能，進入氣體粒子的原子核表面，造成原子核的旋轉速度增加，反映到圍繞原子核旋轉的電子，電子自旋的速度也隨之增加。k_B×T計算出來的熱能，正是推動原子核旋轉或電子自旋的力量來源。

6.      把原子核的旋轉或電子的旋轉力量畫成一個力學的圓，那麼，k_B×T計算出來的「熱能」，就是驅動這個圓的半徑。

7.      所以，按照半徑求圓周的公式寫出來的2πk_BT，就是「某個絕對溫度下增加的熱能，推動粒子旋轉一圈的能量」，這是「熱能推動粒子旋轉的最小能量單位」，可以看成是一種「量子」。

8.      熱能推動的「粒子」到底是「原子核」還是「電子」？主要是「原子核」，因為電子的質量很小。

9.      但是因為，1.電子的運動反應原子核的運動。2.測量電子的運動比測量原子核的運動容易。3.思考習慣，人類先觀察、測量表面表面現象，然後才觀察到核心，所以討論原子表面的電子，比較符合思考慣性。

10.  總之，把熱能推動原子核的情況，直接放到電子身上，也能得到一樣的答案。

11.  解釋(m/2πk_BT)：(1).把氣體粒子（原子、分子）的「質量m」，看成帶動粒子上所有電子旋轉的能量；(2).用「電子」旋轉一圈的能量「2πk_BT」，當成最小單位的「量子」；

12.  (3) (m/2πk_BT)：用「電子」旋轉一圈的能量「2πk_BT」，去「除」帶動電子旋轉的「粒子質量m」，計算質量是「m」的粒子，等於多少顆「量子」。

徐弘毅2010.5.16