Bzdušo sa hral s molekulami absorbovanými na povrchu pevných kryštálov pri nízkych teplotách. Spozoroval, že molekuly sa typicky zorganizujú do pravidelnej štruktúry, napr. takej, že jedna molekula leží v strede štvorca s dĺžkou hrany $a$. Takéto štvorce pripomínajú na povrchu kryštálu šachovnicu. Bzdušo si všimol, že dvojatómové molekuly sú absorbované takým spôsobom, že ich dlhšia os je rovnobežná s povrchom a orientácia každej molekuly je určená elektrostatickou interakciou so susednými molekulami.

1. Molekula $\text{CO}$ má malý elektrický dipólový moment $\vec{p}$. Na obrázku sa nachádza časť šachovnice, kde je orientácia dipólových momentov parametrizovaná uhlom $\alpha$. Uvažujme interakciu každej molekuly – dipólu, len s jej najbližšími ôsmimi susedmi. Pomôžte Bzdušovi nájsť uhol $\alpha$, ktorý minimalizuje celkovú energiu $E_\text{min}$ a nájdite veľkosť tejto energie.

Obrázok 1: Usporiadanie do šachovnice na povrchu kryštálu

2. Molekuly $\text{N}_2$ majú malý kvadrupólový moment, pretože kovalentné väzby vytvárajú malý negatívny náboj v oblasti medzi atómovými jadrami. Na základe tohto faktu a kvalitatívneho odhadu správanie skúste nakresliť, ako vyzerá orientácia molekúl $\text{N}_2$ na šachovnici.