WEBVTT

00:00:06.842 --> 00:00:11.668
Nhiều vật xung quanh bạn tưởng chừng đứng yên.

00:00:11.668 --> 00:00:15.663
Nhưng xét về cấu trúc vi mô của chúng

00:00:15.663 --> 00:00:18.333
bạn sẽ thấy một thế giới luôn chuyển động

00:00:18.333 --> 00:00:19.138
Các nguyên tử dãn

00:00:19.138 --> 00:00:20.067
co ngắn

00:00:20.067 --> 00:00:21.002
đàn hồi

00:00:21.002 --> 00:00:21.977
động đậy

00:00:21.977 --> 00:00:25.158
di chuyển mọi nơi.

00:00:25.158 --> 00:00:28.355
trông có vẻ hỗn loạn, nhưng chúng không chuyển động tuỳ ý

00:00:28.355 --> 00:00:29.890
Nguyên tử liên kết với nhau

00:00:29.890 --> 00:00:32.269
và điều đó miêu tả mọi vật

00:00:32.269 --> 00:00:34.881
chuyển động theo quy luật

00:00:34.881 --> 00:00:39.776
Ví dụ như phân tử, do các nguyên tử liên kết cộng hoá trị với nhau.

00:00:39.776 --> 00:00:42.322
Có ba trạng thái chuyển động chính

00:00:42.322 --> 00:00:43.214
chuyển động quay

00:00:43.214 --> 00:00:44.337
tịnh tiến

00:00:44.337 --> 00:00:45.886
và dao động

00:00:45.886 --> 00:00:49.038
quay và tịnh tiến là chuyển động không gian

00:00:49.038 --> 00:00:52.166
và các nguyên tử vẫn giữ khoảng cách

00:00:52.166 --> 00:00:55.608
Mặt khác, dao động làm thay đổi khoảng cách

00:00:55.608 --> 00:00:58.250
thực chất là thay đổi hình dạng phân tử

00:00:58.250 --> 00:01:02.688
bạn có thể đếm số cách chuyển động của bất lỳ phân tử nào

00:01:02.688 --> 00:01:05.304
con số đó liên hệ với bậc tự do,

00:01:05.304 --> 00:01:06.941
theo nghĩa cơ học là

00:01:06.941 --> 00:01:10.450
số đại lượng ta tính toán

00:01:10.450 --> 00:01:13.345
để hiểu rõ cả hệ thống

00:01:13.345 --> 00:01:18.019
không gian 3 chiều xác định bở ba trục x, y, z

00:01:18.019 --> 00:01:23.034
Tịnh tiến di chuyển trên cả 3 trục

00:01:23.034 --> 00:01:25.098
nên có bậc tự do là 3

00:01:25.098 --> 00:01:28.758
quay cũng có thể trên cả 3 trục

00:01:28.758 --> 00:01:29.990
nên thêm 3 nữa

00:01:29.990 --> 00:01:33.042
ngoại trừ phân tử thẳng như CO2

00:01:33.042 --> 00:01:37.457
nó chỉ quay quanh trục phân tử

00:01:37.457 --> 00:01:41.607
và không làm đổi vị trí nên không được tính

00:01:41.607 --> 00:01:44.596
Dao động hơi có chút rắc rối

00:01:44.596 --> 00:01:46.979
lấy ví dụ là H2

00:01:46.979 --> 00:01:51.682
độ dài nối của H2 thay đổi không ngừng

00:01:51.682 --> 00:01:54.479
giống như 2 nguyên tử nối bởi chiếc lò xo

00:01:54.479 --> 00:01:58.985
sử thay đổi độ dài rất bé, chưa đến 1 phần tỉ mét

00:01:58.985 --> 00:02:03.791
càng nhiều nguyên tử liên kết, càng nhiều cách dao động

00:02:03.791 --> 00:02:06.816
Ví dụ, nước có 3 nguyên tử

00:02:06.816 --> 00:02:10.164
1 oxy nối với 2 hidro qua 2 liên kết

00:02:10.164 --> 00:02:12.476
nên có 3 cách dao động

00:02:12.476 --> 00:02:13.824
dãn có đối xứng

00:02:13.824 --> 00:02:15.408
dãn không đối xứng

00:02:15.408 --> 00:02:16.896
và co dãn góc liên kết

00:02:16.896 --> 00:02:21.142
Các phân tử phức tạp thậm chí dao động dữ dội

00:02:21.142 --> 00:02:22.426
như đu đưa

00:02:22.426 --> 00:02:23.607
lúc lắc

00:02:23.607 --> 00:02:25.195
và cả xoắn

00:02:25.195 --> 00:02:29.854
Nếu bạn biết số nguyên tử, bạn biết được số cách dao động

00:02:29.854 --> 00:02:32.011
Bắt đầu với bậc tự do

00:02:32.011 --> 00:02:35.427
là 3 lần số lượng nguyên tử

00:02:35.427 --> 00:02:38.837
bởi vì mỗi nguyên tử di chuyển theo 3 cách

00:02:38.837 --> 00:02:41.393
có ba trục liên hệ với tính tiến

00:02:41.393 --> 00:02:44.633
khi tất cả nguyên tử di chuyển cùng trục

00:02:44.633 --> 00:02:49.430
và 3 trục (hay 2 cho phân tử thẳng) liên hệ với quay

00:02:49.430 --> 00:02:53.999
Vậy, 3N-6 (hay 3N-5 cho phân tử thẳng)

00:02:53.999 --> 00:02:56.127
là số cách dao động

00:02:56.127 --> 00:02:57.961
nhưng điểu gì gây ra chuyển động?

00:02:57.961 --> 00:03:02.053
Phân tử di chuyển do sự hấp thụ năng lượng từ môi trường

00:03:02.053 --> 00:03:05.748
chú yếu là nhiệt hay sóng điện từ

00:03:05.748 --> 00:03:08.355
Khi năng lượng truyền cho phân tử

00:03:08.355 --> 00:03:09.415
chúng dao động

00:03:09.415 --> 00:03:10.221
quay

00:03:10.221 --> 00:03:12.507
và tịnh tiến nhanh hơn

00:03:12.507 --> 00:03:16.534
Chuyển động cành nhanh tăng động năng của phân tử

00:03:16.534 --> 00:03:20.792
do sự tăng nhiệt độ cũng như nhiệt năng

00:03:20.792 --> 00:03:25.445
Hiện tương này giống như hâm đồ ăn trong lò vi sóng

00:03:25.445 --> 00:03:29.247
khi phân tử hấp thụ các bức xạ

00:03:29.247 --> 00:03:31.723
đặc biệt là các phân tử nước.

00:03:31.723 --> 00:03:33.659
chúng chuyển động ngày càng nhanh

00:03:33.659 --> 00:03:38.101
tác động lẫn nhau và tăng nhiệt độ thức ăn

00:03:38.101 --> 00:03:40.513
Hiệu ứng nhà khính là một ví dụ khác

00:03:40.513 --> 00:03:43.250
bức xạ nhiệt xuống trái đất

00:03:43.250 --> 00:03:45.605
phản lại không khí

00:03:45.605 --> 00:03:51.006
bị các khí nhà kính như hơi nước, CO2 hấp thụ

00:03:51.006 --> 00:03:52.491
và các khí này chuyển động

00:03:52.491 --> 00:03:57.573
chúng nóng lên và chuyển động, toả ra tia hồng ngoại

00:03:57.573 --> 00:04:00.346
trở về và làm nóng trái đất

00:04:00.346 --> 00:04:03.338
Có bao giờ phân tử ngừng chuyển động

00:04:03.338 --> 00:04:05.940
Bạn nghĩ rằng sẽ đúng ở 0 độ tuyệt đối

00:04:05.940 --> 00:04:07.815
nhiệt độ lạnh nhất có thể

00:04:07.815 --> 00:04:10.677
Không có ai hạ nhiệt độ đến đó cả

00:04:10.677 --> 00:04:11.998
nhưng giả sử ta có thể

00:04:11.998 --> 00:04:16.213
phân tử vẫn chuyển động theo như nguyên lý lượng tử

00:04:16.213 --> 00:04:18.561
gọi là năng lượng điểm 0

00:04:18.561 --> 00:04:22.747
Nói chung, mọi thứ chuyển động từ khi bắt đầu

00:04:22.747 --> 00:04:26.220
và cứ thế chuyển động