Saturday, April 27, 2013

当气体的量子热波长与粒子之间的距离相比不够小时，由于有显著的量子效应也不能使用麦克斯韦-玻尔兹曼分布。另外，由于它是基于非相对论的假设，因此麦克斯韦-玻尔兹曼分布不能做出分子的速度大于光速的概率为零的预言

麦克斯韦–玻尔兹曼分布
维基百科，自由的百科全书
跳转至： 导航、 搜索
麦克斯韦-玻尔兹曼分布是一个概率分布，在物理学和化学中有应用。最常见的应用是统计力学的领域。任何（宏观）物理系统的温度都是组成该系统的分子和原子的运动的结果。这些粒子有一个不同速度的范围，而任何单个粒子的速度都因与其它粒子的碰撞而不断变化。然而，对于大量粒子来说，处于一个特定的速度范围的粒子所占的比例却几乎不变，如果系统处于或接近处于平衡。麦克斯韦-玻尔兹曼分布具体说明了这个比例，对于任何速度范围，作为系统的温度的函数。它以詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼命名。
这个分布可以视为一个三维向量的大小，它的分量是独立和正态分布的，其期望值为0，标准差为a。如果X_i的分布为\ X \sim N(0, a^2)，那么
Z = \sqrt{X_1^2+X_2^2+X_3^2}
就呈麦克斯韦-玻尔兹曼分布，其参数为a。

目录

 [隐藏] 

[编辑] 麦克斯韦-玻尔兹曼分布的物理应用

麦克斯韦-玻尔兹曼分布形成了分子运动论的基础，它解释了许多基本的气体性质，包括压强和扩散。麦克斯韦-玻尔兹曼分布通常指气体中分子的速率的分布，但它还可以指分子的速度、动量，以及动量的大小的分布，每一个都有不同的概率分布函数，而它们都是联系在一起的。
麦克斯韦-玻尔兹曼分布可以用统计力学来推导（参见麦克斯韦-玻尔兹曼统计）。它对应于由大量不相互作用的粒子所组成、以碰撞为主的系统中最有可能的速率分布，其中量子效应可以忽略。由于气体中分子的相互作用一般都是相当小的，因此麦克斯韦-玻尔兹曼分布提供了气体状态的非常好的近似。
在许多情况下（例如非弹性碰撞），这些条件不适用。例如，在电离层和空间等离子体的物理学中，特别对电子而言，重组和碰撞激发（也就是辐射过程）是重要的。如果在这个情况下应用麦克斯韦-玻尔兹曼分布，就会得到错误的结果。另外一个不适用麦克斯韦-玻尔兹曼分布的情况，就是当气体的量子热波长与粒子之间的距离相比不够小时，由于有显著的量子效应也不能使用麦克斯韦-玻尔兹曼分布。另外，由于它是基于非相对论的假设，因此麦克斯韦-玻尔兹曼分布不能做出分子的速度大于光速的概率为零的预言。

  1. [PDF]

  2. 等离子体中相对论性电子回旋波色散关系~ - 物理学报

  1. wulixb.iphy.ac.cn/CN/article/downloadArticleFile.do?...
  3. 轉為繁體網頁
  4. 由 吴俊伶 著作 - 2005
  5. 第42卷第5期物学报voL42， No.5. 1993年5月ACTA PHYSICA SINICA May， 1993. 等离子体中相对论性电子. 回旋波色散关系~. 吴俊伶. 中国科学院合肥等离子体 ...
    1. [PDF]

    2. 极端相对论快电子分布等离子体中横振荡色散关系鄢 - 物理学报

    1. wulixb.iphy.ac.cn/EN/article/downloadArticleFile.do?...
    3. 轉為繁體網頁
    4. 由 L San-Qiu 著作 - 2011
    5. 极端相对论快电子分布等离子体中. 横振荡色散关系鄢. 刘三秋覮摇国洪梅. 渊南昌大学物理系袁南昌摇猿猿园园猿员冤. 渊圆园员园年缘月苑日收到曰圆园员园年苑月 ...
    • Posted by at

    No comments:

    Post a Comment

    Subscribe to: Post Comments (Atom)