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第十一章玻色统计和费米统计 玻尔兹曼分布 玻色分布 费米分布 量子分布 经典分布 经典分布考虑了微观粒子的测不准关系和能量量子化的影响 但是却没有考虑粒子的全同性以及泡利不相容原理 单粒子态上的三种分布 1 粒子全同性的微观解释 微观粒子具有波动性 它们在运动时无轨道可言 因而无法用编号的方法追踪它们的运动 它们是不可分辨的 或者说 粒子的互换不产生新的微观态 适用量子分布的理想气体称之为简并气体 1 费米分布 适用自旋为1 2的电子系统 2 费米分布的性质 费米分布和麦克斯韦分布的区别 见课本230页图示 3 费米能级的具体表示 其中 表示单位体积的自由电子数 4 5 玻色分布特点 玻色子 自旋为零或整数的粒子 主要用于处理光子气体 声子气体和低温玻色凝聚 选取单粒子基态能量为零 即 6 1 玻色凝聚 质量不为零 粒子数守恒的玻色子组成的理想气体 当T趋于绝对零度时 几乎所有的玻色子都会凝聚到能量 动量为零的基态 玻色子的质量和粒子数密度决定 7 物理意义 超导体的正常态转化到超导态可用玻色凝聚解释 8 光子气体 平衡系统特点 高频光子和低频光子总在不停地转换 因而光子数量也在不断变化 系统中光子数不守恒 9 上式称之为普朗克辐射公式 10 上式为著名的维恩位移定律 该定律可以用于确定很多星体表面的温度 平衡温度为T时 系统辐射的总能量为 A为常数 著名的斯特藩 玻尔兹曼定律 11 物理
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