麥克斯韋 波爾茲曼分佈,麥克斯韋 玻爾茲曼分佈的推導

2025-02-20 10:15:29 字數 2354 閱讀 3355

1樓:匿名使用者

麥克斯韋-波爾茲曼統計是描述獨立定域粒子體系分佈狀況的統計規律。

所謂獨立定域粒子體系指的是這樣乙個體系:粒子間相互沒有任何作用,互不影響,並且各個不同的粒子之間都是可以互相區別的,在量子力學背景下只有定域分佈粒子體系中的粒子是可以相互區分的,因此這種體系被稱為獨立定域粒子體系。而在經典力學背景下,任何乙個粒子的運動都是嚴格符合力學規律的,有著可確定的運動軌跡可以相互區分,因此所有經典粒子體系都是定域粒子體系,在近獨立假設下,都符合麥克斯韋-波爾茲曼統計。

有公式。有影象具體你可以查閱一下大學物理課本。

2樓:匿名使用者

當有保守外力(如重力場、電場等)作用時,氣體分子的空間位置。

就不再均勻分佈了,不同位置處分子數密度不同。玻耳茲曼分佈律是描述理想氣體在受保守外力作用、或保守外力場的作用不可忽略時,處於熱平衡態下的氣體分子按能量的分佈規律。

玻耳茲曼 (將麥克斯韋分佈律推廣到有外力場作用的情況。認為:

1)分子在外力場中,總能量為e=ek+ep

2)粒子的分佈不僅按速率區間v~v+dv分佈,還應按位置區間x~x+dx,y~y+dy,z~z+dz分佈。

由此匯出。其中。

所以 分子既按速率區間(v~v+dv)又按位置區間(x~x+dx,y~y+dy,z~z+dz)分佈的玻耳茲曼分佈為。

在等寬的區間內,若e1>e2,則能量大的粒子數dn1小於能量小的粒子數dn2,即粒子優先佔據能量小的狀態,這是玻耳茲曼分佈律的乙個重要結果。

麥克斯韋-玻爾茲曼分佈的推導

3樓:手機使用者

麥克斯bai韋的推導假設了三du個方向上zhi的表現都相同,但在玻dao爾茲曼的專乙個推導中利用分子運動屬論去掉了這個假設。麥克斯韋-玻爾茲曼分佈可以輕易地從能量的玻爾茲曼分佈推出:

其中是平衡溫度t時,處於狀態i的粒子數目,具有能量和簡併度,n是系統中的總粒子數目,k是玻爾茲曼常數。(注意有時在上面的方程中不寫出簡併度。在這個情況下,指標i將指定了乙個單態,而不是具有相同能量的的多重態。

由於速度和速率與能量有關,因此方程1可以用來推出氣體的溫度和分子的速度之間的關係。這個方程中的分母稱為正則配分函式。

4樓:秒懂**

玻爾茲曼分佈律:一種覆蓋系統各種狀態的概率分佈。

請用簡明的語言敘述什麼是波爾茲曼分佈 和麥克斯韋分佈以及他們之間的聯絡和區別。

5樓:孤城作

簡單來說,這三個東西就是乙個東西,只是條件不同。麥克斯韋最初的推導假設了三個方向上的表現都相同,但後來在玻爾茲曼的乙個推導中利用分子運動論去掉了這個假設,即玻耳茲曼將麥克斯韋分佈律推廣到有外力場作用的情況。

麥克斯韋-玻爾茲曼分佈是乙個概率分佈,經常應用在統計力學中。

維基中的描述為:任何(巨集觀)物理系統的溫度都是組成該系統的分子和原子的運動的結果。這些粒子有乙個不同速度的範圍,而任何單個粒子的速度都因與其它粒子的碰撞而不斷變化。

然而,對於大量粒子來說,處於乙個特定的速度範圍的粒子所佔的比例卻幾乎不變,如果系統處於或接近處於平衡。

麥克斯韋-玻爾茲曼分佈的介紹

6樓:秒懂百科

玻爾茲曼分佈律:一種覆蓋系統各種狀態的概率分佈。

麥克斯韋-玻爾茲曼分佈的麥克斯韋-玻爾茲曼分佈的物理應用

7樓:牳濁

麥克斯韋-玻爾茲曼分佈形成了分子運動論的基礎,它解釋了許多基本的氣體性質,包括壓強和擴散。麥克斯韋-玻爾茲曼分佈通常指氣體中分子的速率的分佈,但它還可以指分子的速度、動量,以及動量的大小的分佈,每乙個都有不同的概率分佈函式,而它們都是聯絡在一起的。

麥克斯韋-玻爾茲曼分佈可以用統計力學來推導(參見麥克斯韋-玻爾茲曼統計)。它對應於由大量不相互作用的粒子所組成、以碰撞為主的系統中最有可能的速率分佈,其中量子效應可以忽略。由於氣體中分子的相互作用一般都是相當小的,因此麥克斯韋-玻爾茲曼分佈提供了氣體狀態的非常好的近似。

在許多情況下(例如非彈性碰撞),這些條件不適用。例如,在電離層和空間等離子體的物理學中,特別對電子而言,重組和碰撞激發(也就是輻射過程)是重要的。如果在這個情況下應用麥克斯韋-玻爾茲曼分佈,就會得到錯誤的結果。

另外乙個不適用麥克斯韋-玻爾茲曼分佈的情況,就是當氣體的量子熱波長與粒子之間的距離相比不夠小時,由於有顯著的量子效應也不能使用麥克斯韋-玻爾茲曼分佈。另外,由於它是基於非相對論的假設,因此麥克斯韋-玻爾茲曼分佈不能做出分子的速度大於光速的概率為零的預言。

麥克斯韋-玻爾茲曼統計的介紹

8樓:k莫離

麥克斯韋—玻爾茲曼統計是描述獨立定域粒子體系分佈狀況的統計規律。

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