T<<ћ²/2I

достаточно сохранить два первых члена суммы:

Zвр=1+3exp(-ћ²/IT),

и для свободной энергии получим в том же приближении:

Fвр=-3NTexp(-ћ²/IT). (13)

Отсюда энтропия

Sвр=3N ћ²/(IT)[exp(-ћ²/IT)](1+ IT/ ћ²) (14)

и теплоемкость

Свр=3N(ћ²/IT) ² exp(-ћ²/IT). (15)

Таким образом, вращательные энтропия и теплоемкость газа при T→0 обращаются в нуль в основном по экспоненциальному закону. При низких температурах,

Следовательно, двухатомный

газ ведет себя как одноатомный; Cвр как его теплоемкость, так и химическая постоянная имеют те же значения, которые имел бы одноатомный газ с части- цами массы m.

В общем случае произвольных 2IT/ ћ²

температур сумма Zвр должна

вычисляться численно. На рис. 1

приведен график Свр как функции

от 2IT/ ћ². Вращательная теплоемкость Рис. 1.

имеет максимум, равный 1.1 при T=0.81(ћ²/2I),

после чего асимптотически приближается к классическому значению 1).