2022-2023学年高二物理竞赛课件：玻色统计和费米统计_第1页
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文档简介

1玻色统计和费米统计掌握玻色、费米系统热力学量的统计表达式，能用玻色统计和费米统计解决平衡辐射场的能量和金属中的热容量问题，了解弱简并理想玻色气体和费米气体的内能表达式。2第一节热力学函数的量子统计表达式在满足经典极限条件：nm/ωm<<1、eα>>1或ndλ3<<1时，无论是玻色系统还是费米系统，它们的粒子都服从玻尔兹曼分布。满足经典极限条件，玻色系统和费米系统不必区分，对应系统的气体称非简并气体。玻色系统和费米系统不满足经典极限条件，对应系统的气体称简并气体。简并气体分为弱简并气体ndλ3<1和强简并气体ndλ3>>1。3引入巨配分函数：系统的总粒子数：一、玻色系统4内能：外界对系统的广义作用力：重要特例（Y=-p,y=V)：5开放系：dU=TdS-pdV+μdn由于N=nNA，n：摩尔数；NA:阿伏伽德罗常数dN=NAdn。与单个粒子相关的系统的基本热力学方程为dU=TdS+Ydy+μfdNμf是单个粒子（或分子）的化学势。6由则：7

是（）的积分因子而

α的物理意义，与一个粒子的化学势相联系。8二、玻尔兹曼关系玻色分布，9玻耳兹曼关系10二、费米系统：费米系统中：巨配分函数11得热力学量的统计表达式与玻色系统热力学量的统计表达式形式完全相同，即：玻耳兹曼关系结论：玻尔兹曼关系对玻色和费米分布都成立。巨热力势强度量与广延量速度动能高度

位能

内能温度应力摩尔数（强）（强）（强）（强）（广）（广）（广）（广）思考题有人说，不可逆过程是无法恢复到初始状态的过程，这种说法对吗？不对。关键看是否引起外界变化。可逆过

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