Статистическа физика - книга, страница 6
Това разпределение е валидно за системата в инкубатор (). Стойност се нарича функция на разпределение.
В квантовата случай, плътността на вероятността:
Стойността, посочена в дял, - дегенерацията-ниво. С помощта на функцията на разпределение да определи всички термодинамичните характеристики на системата (средно):
а) Безплатна енергия;
б) на вътрешната енергия;
ж) уравнението на състоянието;
NB Наличието на фактор казва, че вероятността за тази конфигурация, без оглед на които частиците имат данни (като вероятност пъти по-висока от вероятността от частиците да имат инерция и позиция, а вторият - и така нататък). Също така, имайте предвид, че функцията за разделяне има свойството, че мултипликативна, т.е. ако Хамилтонов могат да бъдат представени под формата, след това.
в обем за идеален газ определена. Газ едновалентен и съдържа частици.
Решение. В Hamiltonian на не-взаимодействащи частици в отсъствието на външното поле се изчислява по формулата: и не зависи от координатите. Следователно, той има, че мултипликативна имота. В този случай,
Използвайки формула на Стърлинг (), получаваме:
Уравнението на състояние: където някога получаваме уравнението на Менделеев - Клапейрон.
Същото за крайно релативистично газ.
Решение. Ние използваме сферична симетрия в инерция пространство и мултипликативна:
Ето защо ние веднага се получи:
Вътрешният енергия (както за генератор, по-долу ..);
Уравнението на състояние: (както за идеален газ)
Помислете за Гибс парадокс.
Решение: PG е увеличаването на ентропията в момент, когато две еднакви съдове с еднакъв брой частици и топлина. Въпреки това, ако ентропията пренаписана под формата (виж долния 1 и 2 ..):
. парадокс се отстранява:
и след това. Така че, както трябва да бъде.
Дефиниране на система от независими класически едномерни осцилатори.
В Hamiltonian статистически интеграл има мултипликативен ако официално се разглежда като независими променливи:
Специфична топлина. (Закон Dulong - Petit, в кристала, където - броя на атоми).
Въпреки това, за квантов генератор (разгледа крайните случаи).
Решение. Дегенерацията на енергийните нива на осцилатора е равен на единица.
Ограничителната случай на високи температури
Същото важи и за квантовата ротатор.
NB квантовата ротатор - тегло натоварване на въртящ не-разтеглив дължина прежда, така че неговата траектория е сфера с радиус. Зависимостта на функциите на вълните на даден фактор, както и до ъгловата част
, - собствените стойности на абсолютната стойност на момента.
- инерционен момент на ротатора.
Решение. Дегенерацията то ниво е равен (по време на възможните посоки), следователно
По подобен начин, това количество не се разглежда. Помислете за ограничаване на случаите.
, Следователно, аргументът в експонентата - и малка отрицателна стойност - бавно различна функция. Тогава сумата може да бъде заменен от неразделна:
Средната енергия, топлинна мощност (класическа лимит).
Следователно, аргументът в експонентата - голяма отрицателна стойност и - бързо намаляване функция. След това можете да се ограничава до два мандата ().
Средната енергия, топлинен капацитет;
Безплатната енергия в
и когато (клони към нула).
и когато (клони към нула).
Същото се отнася и за едномерна Ising модел на феромагнити. Броят на магнитните моменти.
Решение. Ising модел е най-разпространеният модел за взаимодействие между съседни завъртания равни ½. Енергията на взаимодействие - ако съседните завъртания са успоредни и ако завъртания са антипаралелни.
Броят на взаимодействащи двойки. Да - броят на двойки паралелни спинове - антипаралелен. След това, докато енергията на тази конфигурация:
дегенерацията (статистически тегло) на това състояние (с данни) е. Освен това броят на държавите, с определен енергиен два пъти повече когато посоката на спиновете в обратната енергия не се променя. = =
(Тук сме използвали Тригонометрия). Следователно, свободната енергия;
,(Клони към нула).
Твърдият тяло се състои от noninteracting въртене ядра 1. Всяка сърцевина може да бъде в една от три квантови състояния (). Тъй като електрически взаимодействие с вътрешните области в твърдо състояние с дегенеративен, т.е. Те имат енергия; , Намери. Помислете за ограничаване на случаите.
Решение. защото частиците не взаимодействат, след дяла има мултипликативна собственост, т.е.
. когато поради състояние да имат една и съща енергия и .След това.
Определяне на диелектрик (магнитна) пропускливост на газ от дипол (магнитни) точки, разположени по един и същ външен област.
NB определено тук, "газ" означава газ не в общоприетия смисъл на думата. Предполага се, че на моменти не си взаимодействат един с друг. И тъй като "газ" може да бъде твърдо тяло.
Решение. Isposob. Изразът за енергийната плътност на свободната трябва да включва работата на намагнитване на единица обем на въртящ момент на магнит и промяната в енергийното поле, т.е. общо - работа поле, когато той се превръща в :.