非广延统计下爱因斯坦系数的计算

在广义黑体辐射分布函数的基础上得到了非广延统计中爱因斯坦自发辐射系数Amk、受激发射系数Bmk和吸收系数Bkm的关系。结果表明,受激发射系数Bmk吸收系数Bkm之比不仅依赖于能∈k级∈m、频率vmk、温度T,还与非广延参数q有关。在q=1时,广义形式回到经典形式,爱因斯坦系数之比Bmk／Bkm=1     

Tsallis熵与非广延统计力学

 介绍了Tsallis熵与热力学的联系、动力学基础以及一些应用,并对非广延统计力学框架中存在的问题及其与Boltzmann-Gibbs统计力学的关系做了说明.     

非广延统计中的速度分布函数

目的 推导理想气体的非广延q-速度分布函数.计算q-速度分布下的最可几速率、平均速率、方均根速率.方法 运用伽马函数方法计算.结果 /结论 q→1时,所有的结果可以回到经典的麦克斯韦分布函数.     

q分布下二维玻色气体的热力学性质

目的 应用非广延统计力学中的广义玻色-爱因斯坦分布函数,计算出了广义二维玻色气体的内能、熵、自由能、热容量等热力学量.方法 采用分解近似的方法.结果 /结论将所得的结果与传统的玻色统计的结果进行比较可见,热力学量具有相似的形式,并且在q→1的极限下,所有结果就回到玻色统计的结果.     

非广延统计下二维费米气体的热力学性质

目的在非广延统计物理框架下,探讨了二维费米气体在非广延参数q的影响下的热力学性质,计算出了总粒子数、总能量、自由能、热容量等热力学量。方法采用分解近似的方法。结果和结论在低温区域,q→1时,所有的结果可以回到传统的Fermi—Dirac分布,二维费米子气体的粒子数不受非广延参数q的影响。     

非广延热力学中的焦耳-汤姆逊系数

研究了非广延热力学中的焦耳-汤姆逊系数,得到了非广延焦耳-汤姆逊系数的2种表达式,分别与非广延气体的热容量和膨胀系数相联系,并且讨论了反转曲线的相关问题.通过已经得到的一些相关物理量的表达式进行计算,可以得到这些非广延热力学公式与传统热力学中的公式具有不完全一样的形式,而且强烈依赖于非广延参数q,因此可以应用于研究具有幂律分布复杂系统中非广延气体的节流膨胀过程,可以解决传统统计力学的节流过程中一些不能解决的问题.     

非广延性对传统广延统计力学的几点修正

提出了考虑到非广延性时,广延统计力学中的相律已不再适用,推导出了具有非广延性系统的相律形式,以 及对广延统计力学中的观念、方法和结论等的几点修正.     

非完整统计在完全开放系统中的概率分布

非完整统计是非广延统计力学发展的一个分支。在简要介绍非完整统计思想的基础上,根据最大熵原理,结合非完整熵推导了完全开放系统中的概率分布和配分函数,以此分布可以直接得出其他实际可用的6种统计分布。这对研究多粒子体系的复杂物理系统提供理论依据。     

二维囚禁广义玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚

应用广义玻色-爱因斯坦分布函数研究在幂函数外势中二维广义玻色气体的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),导出二维广义玻色气体的临界温度、基态粒子占据率和热容量等物理量的解析表达式,讨论了非广延参数q对玻色系统热统计性质的影响.     

遵从幂律分布的等离子体在强磁场中的输运系数

在非广延统计理论框架下研究了非平衡态下的等离子体的输运系数,假设等离子体中的电子遵从非广延幂律分布,在此理论下得到用非广延参数q修正的输运系数,更便于研究等离子体的输运过程.通过输运方程和在强磁场下等离子体的分布函数,研究了遵从幂律分布等离子体的输运系数.推导出了遵从幂律分布等离子体的输运系数,如Hall效应系数、电导率、Nernst效应系数和热传导系数的表达式.这些输运系数是由参数q来修正的.当非广延参数q→1时,这些输运系数回到麦克斯韦分布下的形式.     

Investigation of an energy nonadditivity for nonextensive systems

We investigate the energy nonadditivity relationship E(AαB) = E(A) + E(B) + αE(A)E(B) which is often considered in the development of the statistical physics of nonextensive systems. It was recently found that α in this equation was not constant for a given system in a given situation and could not characterize nonextensivity for that system. In this work, we select several typical nonextensive systems and compute the behavior of α when a system changes its size or is divided into subsystems in different fashions. Three kinds of interactions are considered. It is found by a thought experiment that α depends on the system size and the interaction as expected and on the way we divide the system. However, one of the major results of this work is that, for given system, α has a minimum with respect to division position. Around this position, there is a zone in which α is more or less constant, a situation where the sizes of the subsystems are comparable. The width of this zone depends on the interaction and on the system size. We conclude that if α is considered approximately constant in this zone, the two mathematical difficulties raised in previous studies are solved, meaning that the nonadditive relationship can characterize the nonadditivity of the system as an approximation. In all the cases, α tends to zero in the thermodynamic limit (N→∞) as expected.     

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。     

涨落耗散定理与Johnson-Nyquist噪声

从量子统计力学原理导出了涨落耗散定理,并在此基础上证明了Johnson-Nyquist公式。最后,还讨论了Johnson-Nyquist公式在计算电荷量子比特的噪声中的应用,并给出了谱密度与总阻抗之间的关系及阻抗两端间的电压涨落的表达式。     

水平向线荷载作用下土中应力

在MELAN积分的思想上,通过积分法详细完整推导了在水平向线荷载下、任意泊松比下的土中应力公式,通过比较发现,当线荷载作用在地基表面时,任意泊松比下的土中应力公式等同于泊松比为0.5时的应力表达式.同时,鉴于国内土力学教材中无此荷载下的应力泡图形,给出了应力泡的详细绘制方法,为工程中地基中的应力分布形式的判断提供方便.     

热力学第三定律的统计物理基础

从统计物理学出发，给出了作者前文工作（即热力学第三定律的一种表述）的统计表述，这种表述是与前文工作相吻合的；用Ｆｏｗｌｅｒ的统计力学方法推出了绝对熵的表达式，并给出了前文工作的统计验证和统计解释。     

低维晶格系统能量传导与扩散研究

低维晶格系统中的能量输运和扩散已成为非平衡统计物理输运理论的前沿课题,正在蕴育线性响应理论之后的近平衡理论的新突破.本文重点介绍厦门大学课题组在这个方向上的主要进展,阐述基于粒子间相互作用势函数的对称性所建立的输运和扩散的基本理论框架以及基于系统哈密顿函数求解输运系数的路线图和相关进展.本文还将揭示能量均分所遵循的普适规律,探讨这些规律和输运行为之间的内在联系,并报告在耦合输运研究方面发现的新奇效应.