Saturday, January 4, 2014

微观态本来是一种组态,系统内部的粒子的各种状态组合,比如气体分子的速度分布,是各个速度范围的分子数的分布,但不确定是哪些粒子。

5句话讲完统计物理的精髓
已有 620 次阅读 2012-1-17 11:28 |个人分类:物理学|系统分类:科普集锦|关键词:统计 物理
注:大写字母后面的小写字母全部是脚标.
 
1. 遍历假设:一个孤立系统的能量为 Ei 的任何微观态 i 可以被平等地占据,即概率 Pi = Const.
 
2. 设一个处于微观态 i 的系统A与一个能量为 E' 的热库A'(A<<A')接触并达到热平衡, A 和 A'合起来是个孤立系统,能量为 E0 = Ei + E' 是个常数,它满足遍历假设,所以,Pi = C D, 这里 C 是系统A 处于微观态 i 的概率,而 D 是热库满足能量  E' = E0 - Ei 的概率。
 
3. D是E'的函数,D = D(E'), 取对数,f(E') = ln(D(E')), 然后在 E0 附近做个级数展开,得
            f(E') = f(E0) + d(f(E0))/dE'* (E'-E0) + ....
 
4. 由于 Ei << E', 可取一级近似,令d(f(E0))/dE' = beta = 1/kT, 去掉对数,得到
          D(E') = D(E0) exp(-Ei/kT)
 
5. 于是,Pi = C D = C' exp(-Ei /kT),由于总概率为 sum_i Pi = 1,1/C' =配分函数为 Z = sum_i (exp(-Ei /kT)).
 
有了配分函数就有了一切。这就是正则系综的统计物理. 请全慧大牛指正。
 
 
 


http://blog.sciencenet.cn/blog-222979-529646.html
上一篇:[转载]素食危害健康
下一篇:旧情人不再属于你

5 孙学军 徐耀 杨华磊 吴吉良 汪梦雅

发表评论 评论 (4 个评论)

[4]ddsers  2012-1-21 21:06
  
[3]张学文  2012-1-19 12:56
请问:“微观态 i 的系统A”是什么含义?
A系统内每个个体的微观态都是i,这个唯一值?
博主回复(2012-1-19 13:22)不是这个含义。微观态本来是一种组态,系统内部的粒子的各种状态组合,比如气体分子的速度分布,是各个速度范围的分子数的分布,但不确定是哪些粒子。把粒子先编个号,123456...,把这顺序任意编排一下,符合同样速度分布,这就是一个微观态。再编排一下,又得到一个微观态。这些微观态在宏观上是无法区分的。不过,我这里讲的微观态其实不需要这么细节,只要理解为一种状态就够了

No comments:

Post a Comment