麦克斯韦( James clerk Maxwe1831-1879) 他提出了有旋电场和位移电流概念,建 立了经典电磁理论,预言了以光速传播 的电磁波的存在 1873年,他的《电磁学通论》问世,这 是一本划时代巨著,它与牛顿时代的 《自然哲学的数学原理》并驾齐驱,它 19世纪伟大的英 是人类探索电磁规律的一个里程碑。 国物理学家、数 学家。经典电磁 在气体动理论方面,他还提出气体分子 理论的奠基人, 按速率分布的统计规律。 气体动理论的创 始人之
6 麦克斯韦（James Clerk Maxwell 1831——1879) 19世纪伟大的英 国物理学家、数 学家。经典电磁 理论的奠基人， 气体动理论的创 始人之一。 •他提出了有旋电场和位移电流概念，建 立了经典电磁理论，预言了以光速传播 的电磁波的存在。 •1873年，他的《电磁学通论》问世，这 是一本划时代巨著，它与牛顿时代的 《自然哲学的数学原理》并驾齐驱，它 是人类探索电磁规律的一个里程碑。 •在气体动理论方面，他还提出气体分子 按速率分布的统计规律
麦克斯韦速率分布 统计规律性 啁速率分布函数 啁麦克斯韦速率分布律 囱麦克斯韦率度分布曲线 分子速率的三个统计值
7 麦克斯韦速率分布 统计规律性 速率分布函数 麦克斯韦速率分布律 分子速率的三个统计值 麦克斯韦率度分布曲线
统计规律性 分子运动论从物质微观结构出发,研究大量分 子组成的系统的热性质。其中个别分子的运动 (在动力学支配下)是无规则的,存在着极大 的偶然性。但是,总体上却存在着确定的规律 性。(例:理想气体压强) 人们把这种支配大量粒子综合性质和集体行为 的规律性称为统计规律性
8 统计规律性 分子运动论从物质微观结构出发，研究大量分 子组成的系统的热性质。其中个别分子的运动 （在动力学支配下）是无规则的，存在着极大 的偶然性。但是，总体上却存在着确定的规律 性。（例：理想气体压强） 人们把这种支配大量粒子综合性质和集体行为 的规律性称为统计规律性
速度取向的概率问题。速度是矢量,必须解决有关大小取值的 概率问题。首先我们容易想到这样两个事实:1。由于分子受 到频繁的碰撞,每个分子热运动的速率是变化的,要某一分子 具有多大的运动速率没有意义,所以只能估计在某个速率间隔 內出现的概率;2。哪怕是相同的速率间隔,例如都是100ms 1,但是不同的速率附近,其概率是不等的,例如,100-200 ms1和500-600ms1有相同的速率间隔,但第一个向隔总的 来说速率较低,第二个间隔总的来说速率较大,其概率是不等 的。比如,速率接近为0的可能性很小,速率非常大的可能性 也很小,而居中速率的可能性则较大。根据这个两个事实,我 们自然要问,在不同速率间隔取值的概率有没有规律?肯定是 有的,这个规律能用一个函数定量表示出来。为此,我们引入 速率分布函数来描述分子热运动在不同速率间隔取值的概率规 律
9 速度取向的概率问题。速度是矢量，必须解决有关大小取值的 概率问题。首先我们容易想到这样两个事实：1。由于分子受 到频繁的碰撞，每个分子热运动的速率是变化的，要某一分子 具有多大的运动速率没有意义，所以只能估计在某个速率间隔 内出现的概率；2。哪怕是相同的速率间隔，例如都是100ms - 1，但是不同的速率附近，其概率是不等的，例如，100-200 ms -1和500-600 ms -1有相同的速率间隔，但第一个间隔总的 来说速率较低，第二个间隔总的来说速率较大，其概率是不等 的。比如，速率接近为0的可能性很小，速率非常大的可能性 也很小，而居中速率的可能性则较大。根据这个两个事实，我 们自然要问，在不同速率间隔取值的概率有没有规律？肯定是 有的，这个规律能用一个函数定量表示出来。为此，我们引入 速率分布函数来描述分子热运动在不同速率间隔取值的概率规 律
§1、气体分子的速率分布律 1、速率分布函数 ●速率分布函数的定义 定量的气体分子总数为N,dN表示速率分布在某区间 y+内的分子数,dN八表示分布在此区间内的分子数占 总分子数的比率。 实验规律: 在不同的速率附近,给定的速率间隔cv内,比值dNN是 不同的。容易想见,速率间隔越大,dNN? dNN是v的函数; 当速率区间足够小时(宏观小,微观大),dNN还应与 区间大小成正比 dN 为此,规定以单位速率间隔为比较标准,即 Ndt 这样,比 值就反映出了随速率v的改变而改变。为此我们规 定
10 §1、气体分子的速率分布律 ⚫速率分布函数的定义： 一定量的气体分子总数为N，dN表示速率分布在某区间 v~v+dv内的分子数， dN/N表示分布在此区间内的分子数占 总分子数的比率。 实验规律： •在不同的速率附近，给定的速率间隔dv内，比值dN/N是 不同的。容易想见，速率间隔越大， dN/N？ • dN/N 是 v 的函数； •当速率区间足够小时（宏观小，微观大）， dN/N还应与 区间大小成正比。 1、速率分布函数 为此，规定以单位速率间隔为比较标准，即 ，这样，比 值 就反映出了随速率v的改变而改变。为此我们规 定 ； Ndv dN Ndv dN