Понятие о функции распределения. Любое твердое тело состоит из большого числа частиц.
Такие системы изучаются в разделах физики: термодинамика и статистическая физика. При этом одним из важных параметров системы является химический потенциал ?. Согласно первому началом термодинамики изменить внутреннюю энергию U системы можно тремя путями:
- За счет передачи системе некоторого количества теплоты ?Q;
- Выполнением системой, над ним механической работы А = P ? ?V;
- Изменением числа частиц на ?N.
Таким образом, можем записать
?U = ?Q - P ? ?V + ? ? ?N,
где ? - химический потенциал. При ?Q = 0 и ?V = 0 ? = ?U / ?N. То есть химический потенциал - это часть внутренней энергии, которую вносит одна частица в теплоизолированные систему неизменного объема.
Равновесным состоянием системы является одинаковое значение химического потенциала в любой ее точке. По характеру поведения частиц в системе они делятся на два типа: фермионы и бозоны. Фермионы - это частицы с полуцелым спином (± 1 2). Это электроны, протоны, нейтроны. Бозоны - частицы с целым спином. Это фотоны, фононы, пионы и др.. Фермионов присущ принцип Паули, т.е. в одном квантовом состоянии может находиться только один фермионы. Если квантовое состояние занят, то другая частица с фермионних свойствами в него попасть не может, пока он не освободится. Есть фермионы имеют свойство "олицетворение". Бозоны же наоборот с большей вероятностью занимают уже занят квантовое состояние. Принцип запрета Паули им не свойственен. Есть бозоны имеют "коллективистские" свойства. Для того, чтобы фермионних или бозонни свойства частиц проявились в системе, они должны взаимодействовать между собой, т.е. встречаться. Критерием К частоты встречи частиц есть отношение числа частиц N в количестве квантовых состояний G в системе.
Загрузка...