Основные положения. Объект– идеальный газ независимых микрочастиц, подчиняющихся классической механике и описываемых уравнениями Гамильтона

КЛАССИЧЕСКАЯ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА

 

 

Объект– идеальный газ независимых микрочастиц, подчиняющихся классической механике и описываемых уравнениями Гамильтона. Эти уравнения являются законами динамики, записанными через гамильтониан – полную энергию, выраженную через координаты и импульсы частиц. Выбор этих переменных вызван тем, что микрочастицы подчиняются законам квантовой физики. Неопределенности координат и импульсов частицы связаны соотношением Гейзенберга , что существенно используется при статистическом описании даже в рамках классической физики. Используется также тождественность микрочастиц.

Задача– найти статистические распределения частиц газа по координатам, импульсам, энергии. Используется метод Гиббса, разработанный в 1902 г.

 

 

Джозайя Уиллард Гиббс (1839–1903)

 

Основные понятия: микросостояние газа, макросостояние газа, фазовое пространство, функция распределения по фазовому пространству.

Микросостояние системы частиц – совокупность координат и импульсов всех частиц газа, зафиксированных в один момент времени. Микросостояние отображает точка X в фазовом пространстве. С течением времени микросостояние изменяется и точка перемещается по фазовому пространству.

Функция распределения плотности вероятности – вероятность обнаружения микросостояния газа в единице объема фазового пространства около точки X.

Статистический интегралZ– нормировочная постоянная функции распределения.

Макросостояние системы частиц – состояние газа как единого целого. Описывается термодинамическими величинами – температурой Т, давлением Р, внутренней энергией U, свободной энергией F и др. Одно макросостояние реализуется множеством разных микросостояний, образующих фазовый ансамбль. Термодинамическая величина, характеризующая макросостояние, получается усреднением по фазовому ансамблю с использованием функции распределения, и выражается через статистический интеграл Z.

 








Дата добавления: 2015-09-21; просмотров: 565;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.