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Level 3
Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.

Formel: Zweiatomiges Molekül Rotationsenergie   Trägheitsmoment   Rotationsquantenzahl  

\[ W_{\text{rot}} ~=~ \frac{h^2}{8\pi^2 \, I} \, J \, (J~+~1) \] \[ W_{\text{rot}} ~=~ \frac{h^2}{8\pi^2 \, I} \, J \, (J~+~1) \]

Rotationsenergie

\( W_{\text{rot}} \)
Einheit \( \text{J} \)
Rotationsenergie des zweiatomigen Moleküls (z.B. CO-Molekül), das sich um seinen Schwerpunkt dreht.

Trägheitsmoment

\( I \)
Einheit \( \text{kg} \, \text{m}^2 \)
Trägheitsmoment wirkt wie ein Widerstand der Rotation entgegen. Das Trägheitsmoment ist nicht nur von der Masse, sondern auch vom Abstand \( r \) von der Drehachse abhängig.

Rotationsquantenzahl

\( J \)
Einheit \( - \)
Rotationsquantenzahl ist eine natürliche Zahlen: \( J ~\in~ \{1,2,3...\} \)

Wirkungsquantum

\( h \)
Einheit \( \text{Js} \)
Wirkungsquantum ist eine Naturkonstante (der Quantenmechanik) und hat den Wert: \( h ~=~ 6.626 \cdot 10^{-34} \, \text{Js} \).
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Mit dieser Formel kannst Du die Rotationsenergie eines zweiatomigen Moleküls (z.B. CO) berechnen, wenn sein Trägheitsmoment bekannt ist.
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