1、 如果在某种灾变中,所有科学知识都将被毁灭,只有一句话能传给后来的智慧生物,那么,怎样的说法能以最少的语言包含最多的信息呢?费因曼(美国 .1918 1988)同学们好同学们好 ! ?我相信那就是原子假说,即 万物皆由原子构成 。 在这一句话里 有着关于这个世界的极大量的信息。摘自 费曼物理学讲义 第六篇 多粒子体系的热运动单粒子 多粒子体系研究对象:宏观现象是微观过程统计平均的结果基本观念:第十九章 近独立子系的统计规律第二十一章 熵第二十章 热力学第一定律和第二定律第十九章 近独立子系的统计规律研究对象: 大量粒子组成的体系例: 理想气体子系难点: 近独立子系的最概然分布经典粒子: 麦克斯
2、韦 玻尔兹曼分布( MB 统计 )费米子: 费米 狄拉克分布( FD 统计)玻色子: 玻色 -爱因斯坦分布 ( B - E 统计)了解自学粒子间微弱相互作用能使其在足够长时间内实现平衡近独立: 粒子相互作用能 粒子自身能量 : 三种统计比较量子统计费米子全同粒子遵守泡利不相容原理, 每个量子态最多一个粒子MB特点统计性质FD适用范围B - E经典统计粒子彼此是可区分的每个状态的粒子数没有限制经典粒子量子统计玻色子不遵守泡利不相容原理, 每个量子态中粒子数不受限制全同粒子只要求 将 M-B 统计应用在理想气体中得到的主要规律重点: MB 统计在理想气体中的应用两个基本概念: p, T四个统计规律
3、:麦克斯韦分子速率分布玻尔兹曼粒子按势能分布能均分定律分子平均碰撞频率和平均自由程结构框图统计方法的一般概念理想气体 p,T 近独立子系的统计规律*M-B分布*F-D分布*B-E分布麦克斯韦 分子速率 分布定律能均分定律分子碰撞的统计规律 玻尔兹曼 粒子按势能分布定律学时: 619.1 统计方法的一般概念要点: 1. 复习 统计方法的一些 基本概念2. 推导理想气体 p、 T 公式一、统计规律 大量偶然事件整体所遵从的规律不能预测, 多次重复(大量出现)伽尔顿板实验(演示实验室 )例:伽尔顿板实验每个小球落入哪个槽是偶然的少量小球按狭槽分布有明显偶然性大量小球按狭槽分布呈现规律性掷骰子每掷一次
4、出现点数是偶然的掷少数次,点数分布有明显偶然性掷大量次数,每点出现次数约 1/6,呈现规律训练有素的射击运动员每一次打中的环数是偶然的打少数次,环数分布有明显偶然性射击大量次数,环数呈现规律性共同特点:1.群体规律: 只能通过大量偶然事件总体显示出来,对少数事件不适用。4. 伴有涨落2.量变 质变: 整体特征占主导地位例: 理想气体实验定律, 传真照片 .注意:3. 与宏观条件相关如: 伽尔顿板中钉的分布,二 . 统计规律的数学形式 概率理论1. 定义: 总观测次数 N出现结果 A 次数 A 出现的概率2.意义: 描述事物出现可能性的大小两类物理定律 第一类: 约束不可能事件第二类: 约束可能性小事件例: 中微子的发现 (能量不守恒的过程不可能发生)泡利提出中微子假设,后来由实验证实