微观状态分布(用求概率的方法)ZHEIANGUNIVERSITYSCIENCE&TECHNOLOG(1)概率:某一微观状态出现的可能性,P(2)等概率定理:系统中各微态出现的概率相等福某一分布D出现的概率1(3)最概然分布:微态数最大的分布出现的概率最大,称为最概然分布N2(4)平衡分布:可用最概然分布代表系统的平衡分布(5)玻尔兹曼分布常温常压下,气体的平衡态分布遵循玻尔兹曼分布,可以用最概然分玻尔兹曼分布?→ni布来表示。Zhang Li-qing2020/4/15
89.4玻耳兹曼分布ZHEIANGUNIVERSTSCIENNCIATECHN1.玻耳兹曼分布玻耳兹曼(Boltzmann)对独立子系统的平衡分布做了定量描述:在系统的N个粒子中,能量为&的某一量子态i上的粒子-6;/kT分布数n,正比于它的玻尔兹曼因子n,=Ae,/kT即其中:入为比例系数,k为玻耳兹曼常数,T为热力学温度。R-1.381×10-23J.K个L8Zhang Li-qing2020/4/15
89.4玻耳兹曼分布ZHEIANGUNIVERSITYSCIENCE&TECHNO若能级的简并度为8,说明有g个量子态具有同一能量8%个量子态同一种能量&,。在系统N个粒子中,能量为&的能级i上的粒子数n,正比于它的玻尔兹曼因子与统计权重g的乘积。n,=ag,e-/kr系统的总粒子数N既是各量子态上分布数n,之和,也是各能级i上的分布数n,之和,所以有:N=Zn,=Zle-e,krN=Zn, =ag,e-/kiLZhang Li-qing2020/4/15
89.4玻耳兹曼分布ZHEIANGUNIVERSITYOSCIENCE&TECHNOLOGYN=Zn,=Ze-/kT面N=Zn,=Zag,e-/krNN2=得比例系数Ze-ykTEg,e-ekTi店以q表示:定义以上两式的分母为粒子的配分函数,defdef-8,/kTZg; e-e,/kTZe=1-jiq决定了粒子在各能级上的分布情况,所以g被称为配分函数10Zhang Li-qing2020/4/15
89.4玻耳兹曼分布ZHEIANGUNIVERSTYOSCIENCE&TECHNOLOGYn,=1ee,kTNN8,/kT-;/KTZg,eeZen,=ag,e6;/krijdefdef-8,/kTg; e-8j/kTZeZ-1= ji所以得到玻耳兹曼分布的数学表达式N8j/kTnq1N-8/kT60eniq11ZhangLi-qing2020/4/15