Calculation of the maximun number of vibrational and rotational energy states for diatomic molecules

O. Cardona and M.G. Corona–Galindo

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, Apartado Postal.216, Tonantzintla, Puebla, 72840, México.

Recibido el 9 de agosto de 2011.
Aceptado el 1 de marzo de 2012

Abstract

A procedure for finding the maximum number of energy states for a diatomic molecule is presented. We consider the background energy of a gaseous thermodynamic system containing atoms, diatomic molecules and their ions, together with the spacing of adjacent energy states in the molecules. Using similitude and dimensional analysis techniques and defining linear energy densities of the molecular and thermodynamic systems we obtain expressions for the maximum levels that a molecule can attain. These results are relevant for the correct evaluation of the partition function.

Keywords: Equation of state; diatomic molecules; plasma: diagnostics.

Resumen

Se presenta un método para obtener el máximo número de estados energéticos de una molécula diatómica. Se considera la energía del sustrato del sistema termodinámico gaseoso el cual está constituido por átomos, moléculas y sus respectivos iones, así como el espaciamiento entre niveles adyacentes de energía de las moléculas. Usando técnicas de similitud y análisis dimensional y definiendo las densidades lineales de energía de la molécula y del sistema termodinámico, se obtienen las expresiones de los niveles energéticos máximos que la molécula puede alcanzar. Estos resultados son relevantes para la correcta evaluacion de la función de partición.

Descriptores: Ecuación de estado; moleculas diatómicas; plasma: diagnóstico.

PACS: 51.30.+i; 31.15.vn; 52.70.–m

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