第八章 玻色统计与费米统计26-6.61 18.1 热力学量的统计表达式非简并条件有四种:* 由于玻耳兹曼系统与玻色系统和费米系统具有粒子可否分辨的差异,微观粒子全同性原理带来的量子统计关联对简并气体的宏观性质将产生决定性影响。因此玻色气体和费米气体的内能和物态方程也有差异。一、 几个基本概念1. 定域系统和满足经典极限条件的玻色(费米)系统遵从玻耳兹曼分布。2. 满足非简并条件的气体为非简并气体。3. 不满足非简并条件的气体为简并气体。2 2玻色分布: 费米分布: 系统的平均总粒子数为:二、 基本热力学量1. 系统的平均粒子数引入巨配分函数3 3 2. 内能:无规则运动总能量的统计平均值 3. 物态方程外界对系统总的广义作用力为: 物态方程为:当, 时, 广义力为: 4 4由熵的定义和热力学第一定律知:由知, 是、和 的函数,、也是和 的函数4. 熵5 5因为6 6对于闭系:是的积分因子, 同样有积分因子积分得:7 7对于开系,热力学基本方程为:因为 与 比较 5. 玻耳兹曼关系8 88.5 金属中的自由电子气体3. 把公用电子看作金属内部作自由运动的近独立粒子,电子的集合称为自由电