1、第七章第七章 统计热力学基础统计热力学基础一、基本概念和公式 (一)统计的分类目前,统计主要有三种:Boltzmann统计, 它建立在经典力学的基础上。Bose-Einstein统计和 Fermi-Dirac统计, 建立在量子力学的基础上。(二)统计系统的分类( 1) 定位系统( localized system) 1. 根据统计单位(微观粒子)是否可以区分( 2) 非定位系统( non-localized system)( 1) 独立粒子系统( assembly of independent particles) 2. 根据统计单位(微观粒子)之间有无相互作用分( 2) 相依粒子系统( as
2、sembly of interacting particles) 1.波兹曼熵公式 S kln 2. 统计力学的基本假设对于( U、 V、 N)确定的体系即宏观状态一定的体系来说,任何一个可能出现的微观状态都具有相同的数学几率。即:若体系的总微观状态为 ,则其中每一个微观状态出现的概率( P)都是 P 1/。 二、 波兹曼分布3. 一种分布 无论哪种分配都必须满足如下两个条件:4.定位体系某一种分配方式的微态数5.非定位体系某一种分配方式的微态数适用条件:6.最概然分布公式为:经典力学不考虑简并度7. 配分函数的定义:(二) 波兹曼分布(三)配分函数与热力学函数的关系(三)配分函数与热力学函数的关系 (四)配分函数的分离 析因子性析因子性(五五 ) 各配分函数的计算公式各配分函数的计算公式(一 )各运动形式的能级公式1. 2. 3. (五 ) 各配分函数的计算公式(二 )各运动形式的配分函数1. 核配分函数 单核多核(五五 ) 各配分函数的计算公式各配分函数的计算公式原子核配分函数对热力学函数的贡献对 、 、 无贡献对 、 、 有贡献定位和非定位系统一样,因为 N!项归于平动项中。原子核配分函数对热力学函数的贡献从化学反应的角度看,在总配分函数中,一般可以忽略 这个因子。