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大学物理 第四节理想气体中的统计规律 研究对象:大量近独立粒子组成的体系 E=∑E,不计入相互作用势能 近独立 但粒子间微弱相互作用可以使系统实现平衡 子系:体系内的粒子<冬典描述 量子描述 第2页共28页
大学物理 第2页 共28页 第四节 理想气体中的统计规律 一. 研究对象： 大量近独立粒子组成的体系 子 系： 体系内的粒子 经典描述 量子描述 近独立： E =Ei 不计入相互作用势能 但粒子间微弱相互作用可以使系统实现平衡
大学物理 二.研究的问题 1.讨论体系中粒子按能量的最概然分布 出现概率最大 例: 个粒子a,b,c位于同一容器中,设粒子处于 左半(A和右半(B各为一种状态,求可能出现 的占据方式和分布。 a B 第3页共28页
大学物理 第3页 共28页 出现概率最大 二. 研究的问题 1 . 讨论体系中粒子按能量的最概然分布 例： 三个粒子a, b, c 位于同一容器中，设粒子处于 左半(A)和右半(B)各为一种状态，求可能出现 的占据方式和分布。 a A B b c
大学物理 A B W Lbc 1/8 2 abc 1/8 3 ab ac 3/8 C a a bC ac 3/8 ab 可能出现的占据方式(微观态):8种 可能的分布(宏观态):4种 每种微观态出现概率相同—等概率原理 第4页共28页
大学物理 第4页 共28页 A B W 1 2 3 4 5 6 7 8 abc abc ab c ac b bc a a bc b ac c ab 可能出现的占据方式（微观态）：8 种 可能的分布（宏观态）： 4 种 一. 二. 三. 四. 3/8 3/8 1/8 1/8 每种微观态出现概率相同 —— 等概率原理
大学物理 每种微观态出现概率相同—等概率原理 包括微观态多的分布出现概率大 包括微观态最多的分布,出现概率最大——最概然分布 讨论最概然分布的意义: 当粒子数足够多时,实际上所观察到的宏观态 最概然分布 2.条件:粒子总数:N 可占据能级:1,E2,E1… 每能级中粒子数:N1,N2…N… 各能级中不同状态:g1,g2,g1 第5页共28页
大学物理 第5页 共28页 每种微观态出现概率相同——等概率原理 包括微观态多的分布出现概率大， 包括微观态最多的分布，出现概率最大——最概然分布 讨论最概然分布的意义： 当粒子数足够多时，实际上所观察到的宏观态—— 最概然分布。 2.条件： 粒子总数： N 可占据能级： 1 , 2 , i 每能级中粒子数： N1 , N2 , Ni 各能级中不同状态： g1 , g2 , gi