非简并性条件和简并性条件

本文将阐明量子统计物理学中组成费密系统的粒子遵从的费密分布与组成玻色系统的粒子遵从的玻色分布都过渡到玻耳兹曼分布的非简并性条件以及费密分布、玻色分布适用的简并性条件,特别是简并性条件,目前的看法尚不一致,因此本文将在比较全面地阐述简并性条件的基础上进行评述。     

玻耳兹曼熵的演变过程

熵概念自克劳修斯1865年提出以来被赋予多种解释,其中玻耳兹曼的统计解释有广泛影响。玻耳兹曼熵关系式被人们熟知,但玻耳兹曼熵概念探究历程没有得到重视。通过梳理玻耳兹曼在不同时期发表的论文,解读其逐步推进熵概念的研究过程,从最初力学原理解释热力学第二定律再到推广麦克斯韦速度分布律;1868年提出量子化观念,进一步统计解释热力学第二定律和熵关系式。其中经历的几个重大突破是不断创新的过程,对当今科学创新仍有借鉴作用。     

巧导玻耳兹曼方程

玻耳兹曼方程给熵函数以明确的统计意义,它指出,某个宏观状态的熵等于玻耳兹曼常量κ乘以相应微观状态数的对数。它把宏观物理量与微观性质有机地联系起来了。探究其导出过程,对于更深层次地理解玻耳兹曼方程具有十分重要的意义。     

势场中理想气体粒子分布规律

应用统计力学的方法，首先证明了玻耳兹曼分布律完全符合统计力学中麦克斯韦．玻耳兹曼统计法，说明了玻耳兹曼分布律与各种势场中的理想气体粒子存在的空间维数和遵从何种能谱无关。然后进一步推证了遵从玻色-爱因斯坦和费米．狄拉克统计法的理想气体粒子处在各种势场中按势能的分布规律，其结论为粒子数密度是势能的幂级数函数。并且应用计算机模拟仿真手段绘制出势场中理想玻色和费米气体粒子按势能分布向经典粒子按势能分布的过渡曲线。由此可以证明玻耳兹曼分布规律只是玻色和费米分布规律的一级近似，所以后者才是处在势场中理想气体粒子的一般性的分布规律。     

光子气体的热性能研究

利用量子统计的研究方法，结合光子气体的特点，对光子气体的热性能进行研究，证明了光子气体的分布、普朗克公式及斯特藩-玻耳兹曼定律．得到了光子气体的内能、热容量、焓、自由能、吉布斯函数及绝热系数的表达式．     

关于态式修正的讨论

朗道《统计物理学》64年7月中译本第一版§55及76年J·B·Sykes等按75年5月俄文修订第三版翻译的英译本§56基本粒子的费米和玻色气体一节中,关于态式修正的论述,导致与正确结论矛盾的结果,本文对这一修正的近似处理作了分析,认为有欠妥之处,不够严谨,问题出在对理想量子气体与经典玻耳兹曼气体的化学势的处理方面,并举出解决这个问题的正确论证方法.     

用平均值法与最概然法推导粒子数分布不相等的一个实例

在统计物理中,通常认为平均值等于最概然值,对近独立子系(如:非定域玻耳兹曼粒子系统、玻色子系统、费米子系统)粒子数分布的推导可佐证此结论.然而,研究发现:用平均值法与最概然法推导的定域玻耳兹曼粒子数分布的结果不同,两者相差N倍,而N为系统的粒子数,且通常N是很大的量.     

玻耳兹曼分布律的推导

应用吉布斯正则系综导出了玻耳兹曼分布律 .     

高速重离子系统的统计规律分析

在大型加速器中,一些重离子有可能被加速到很高的速度,对于这种高速重离子系统,相对论效应已经不能忽略;但是如果密度不很高,仍然可以忽略离子间相互作用而遵从玻耳兹曼统计规律。基于玻耳兹曼统计理论,分析了高速重离子系统的热力学性质,并讨论了两种极限结果。     

玻耳兹曼分布律的推导

应用吉布斯正则系统导出了玻耳兹曼分布律。     

玻耳兹曼熵与系统演化

本文通过对玻耳兹曼熵和吉布斯熵的分析和比较，得出结论：在解释宏观系统演化行为和微观起源方面，系综理论仅仅是一种数学工具，玻耳兹曼熵取得了巨大的成功．并根据无规微观行为的稳定性，解释了宏观演化的时间箭头，有力地支持了玻耳兹曼所作的几率解释．     

玻耳兹曼分布律的推广和应用

通过对玻耳兹曼分布律的推广,从而证明能均分定理.     

M.B.积分、B.E.积分、F.D.积分及其应用

本文给出了麦免斯韦—玻耳兹曼积分(M.B.积分)、玻色—爱因斯坦积分(B.E.积分)和费密—狄拉克积分(F.D.积分)的计算公式,并应用这些积分公式对经典理想气体、理想玻色气体和理想费密气体的主要热力学量进行了计算。其特点是对经典系统和量子系统都给出了统一的表述形式。     

谈玻耳兹曼关系

<正> 克劳修斯在1864年把态函数熵(以 S 表示)引进热力学,从而使热力学第二定律有了高度概括的数学表示.到1896年,玻耳兹曼又将系统的熵与组成系统的微观粒子的可能微观态数 W 联系起来,建立了著名的玻耳兹曼关系,即S=Kl_nW(K 为玻耳兹曼常数 K=1.38×10~(-23)J/K)从而对函数 S 的认识更加深刻.本文想就玻耳兹曼关系的意义做一些讨论     

纸盒包装设计的概念

将PN结的正向电流IF和正向压降VF之间的指数关系与玻耳兹曼分布对比,给出简洁易懂的一种阐述方式.     

PN结正向电流与电压关系

将PN结的正向电流IF和正向压降VF之间的指数关系与玻耳兹曼分布对比,给出简洁易懂的一种阐述方式.     

相对论粒子的麦克斯韦分布

讨论了麦克斯韦分布在低速粒子的运动情况,从玻耳兹曼分布入手,对高速运动的粒子的麦克斯韦分布作了若干探讨,并由此过渡到非相对论与极端相对论情形。     

关于“量子统计分布”教学法的讨论

一、引言当经典统计物理学的理论应用到辐射和固体比热等问题上得到与实验不相符合的结果时,促使人们对微观世界的运动规律性作进一步的研究,从而在1924年,玻色——爱因斯坦提出第一种量子统计法。1926年费密——狄喇克提出第二种量子统计法。有了量子统计法之后,经典统计物理所遇到的困难得到了解决。经典统计物理学与量子统计物理学的主要区别在于对微观运动状态描写的不同;至于统计方法本身,二者是完全一致的。在经典统计法中我们引入     

光滑壁面明渠水流的三维格子玻耳兹曼模拟

明渠水流与泥沙运动、河床演变等问题密切相关,明渠水流特征的研究对于揭示明渠水流作用下的泥沙运动机理具有十分重要的意义.为此.应用新型数值模拟方法三维格子玻耳兹曼方法对明渠均匀流进行了研究.首先介绍了格子玻耳兹曼方法的理论基础、边界条件处理以及流动的驱动方式,接着分别模拟了明渠层流和光滑壁面紊流的近底水流运动.结果表明,得到的明渠层流流速和切应力分布与解析解吻合较好,同时较好地反映了光滑壁面明渠紊流的流速分区结构、紊动特性和阻力规律,从而说明格子玻耳兹曼方法在明渠水流模拟中具有较好的适用性,为进一步采用该方法研究明渠流近底泥沙颗粒运动机理奠定了基础.     

半导体中载流子漂移速度与任意场强的一种解析关系

本文考虑在单谷能带半导体中,均恒电场对载流子分布函数的影响,采用平均自由程与载流子能量分布为玻耳兹曼分布的假设,在此基础上作相应的非简并态的经典统计,得到任意场强下漂移速度的极为简洁的_d(ε)表达式.该表达式对应的_d(ε)曲线与已知的精密测量的实验曲线吻合良好.