23128

Розподіл Максвела і Больцмана та їх експериментальна перевірка

Доклад

Физика

Розподіл Максвела і Больцмана та їх експериментальна перевірка. Розглянемо розподіл молекул по швидкостям. Розподіл Максвела це розподіл по швидкостях не залежить від напряму швидкості то ж перейдемо до сферичної системи координат . Остаточно маємо: розподіл Максвела.

Украинкский

2013-08-04

82.5 KB

1 чел.

11. Розподіл Максвела і Больцмана та їх експериментальна перевірка.

Розглянемо газ, що складається з великої кількості молекул N, що знаходяться в стані теплового руху при сталій температурі. Силові поля не діють. Кінетична енергія залежить від , а потенціальна – від коорд. Розглянемо розподіл молекул по швидкостям. Імовірність знайти молекулу в інтервалі швидкостей  дорівнює:    (так як ).

З умови нормування : . Розподіл Максвела – це розподіл по швидкостях, не залежить від напряму швидкості, то ж перейдемо до сферичної системи координат .

Остаточно маємо:  - розподіл Максвела.

Розглянемо розподіл по координатах в потенціальному полі .

Імовірність знайти частинку в області  об’єму  дорівнює . Знайдемо  з умови нормування  .

Тоді кількість часинок в області : , а концентрація . Нехай концентрація частинок в місці з нульовою потенціальною енергією , тоді концентрація частинок в місці з енергією  дорівнює  - розподіл Больцмана.         Експериментальна перевірка закону Максвела.

Дослід Штерна. Прилад: два коаксіальні циліндри, у внутрішньому проріз паралельний вісі. Повітря відсутнє. Всередині срібна розжарена нитка випромінює атоми зі швидкостями, що відповідають температурі нитки. На зовнішньому циліндрі осідає тонка смужка атомів.

Якщо прилад обертати навколо вісі з деякою кут. швидкістю, то товщина шару молекул буде різна, так як час прольоту відстані між циліндрами , а відповідно і кут, під яким попаде молекула, буде залежним від швидкості. Дослід дає якісне підтвердження розподілу Максвела.

Експериментальна перевірка розподілу Больцмана.

Дослід Перена. Перевірка основана на перевірці барометричної формули (розподіл в полі тяжіння). Використовуються великі частинки, такі що можна спостерігати, і рідина, приблизно однакової густини. Вимірюючи, як розподілені частинки з висотою, можна перевірити розподіл Больцмана: .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40164. КОМБИНАЦИОННЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА 587.5 KB
  2 При построении логических устройств на реальной элементной базе возникают следующие задачи: а число входов ЛЭ больше числа переменных входящих в реализуемую с их помощью ФАЛ; б число входов ЛЭ меньше числа переменных входящих в реализуемую с их помощью ФАЛ. Решение задач: а Число входов больше требуемого. Следовательно что уменьшит фактическое число входов ЛЭ можно подавая на неиспользуемые входы сигналы пассивных логических констант: 0 для элементов ИЛИНЕ 1 для элементов ИНЕ; б число входов ЛЭ меньше требуемого. Сравнивая...
40165. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА 658.5 KB
  По типу используемых информационных входов триггеры классифицируются: RS D T JK VD и VT триггеры где R раздельный вход сброса триггера Q=0; К вход сброса универсального триггера Q=0; J вход установки универсального триггера Q=1; Т счетный вход триггера ; D информационный вход переключения триггера в состояние соответствующее логическому уровню на этом входе; С управляющий или синхронизирующий вход; V вход блокирования работы триггера и он долго сохраняет информацию. Для переключения триггера на его прямой вход...
40166. РЕГИСТРЫ. Параллельный регистр 85.5 KB
  Осуществляет следующие функции: хранение информации сдвиг информации вправо или влево запись информации в последовательной и параллельной формах выдача хранимой информации в последовательной и параллельной формах. Классификация: 1 По способу приема информации: последовательные сдвигающие в которые информация записывается и считывается только в последовательной форме; параллельные статические в которые информация записывается и считывается только в параллельной форме; последовательнопараллельные в которые информация записывается...
40168. АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА 190 KB
  Представляют собой логическое комбинационное устройство предназначенное для выполнения операции арифметического сложения чисел представленных в виде двоичных кодов. 1 Сложение двух одноразрядных двоичных кодов. Функцию S называют функцией исключения ИЛИ или суммой по модулю два которую необходимо выполнить для суммирования двух двоичных одноразрядных кодов. 2 Сложение разрядов многоразрядных двоичных кодов.
40169. БАЗОВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ 298 KB
  1 Пример обозначения базовых логических элементов БЛЭ: 15.2 Основные сведения о БЛЭ Способы представления логических переменных: 1 Потенциальный способ  значениям логических 0 и 1 соответствуют два различных уровня напряжения и тока в связи с чем различают положительную и отрицательную логики. Основные свойства БЛЭ: 1 Нагрузочная способность ЛЭ  свойство получать сигнал от нескольких ЛЭ и одновременно быть источником информации для других элементов.3 БЛЭ транзисторнотранзисторной логики ТТЛ Схемы ТТЛ состоят из двух базовых...
40170. ГЕНЕРАТОРЫ НА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ И ТАЙМЕРЫ 766.5 KB
  Для защиты элемента ТТЛ от действия напряжения отрицательной полярности в его входной цепи установлен обратно включенный диод, который шунтирует резистор время задающей цепи. Длительность интервалов tи и Tг определяется
40171. СХЕМОТЕХНИКА УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА ТРАНЗИСТОРАХ 531 KB
  Класс применяется только в маломощных каскадах предварительных усилителях для которых К. около 07; 2 используется в усилителях средней и большой мощности; Рис.1 Входная характеристика каскада с ОЭ а; Выходная характеристика каскада с ОЭ б; Характеристика каскада в режиме А в; Характеристика каскада в режиме В г 3 происходит усиление только одной положительной полуволны усиливаемого сигнала UВХ поэтому выходной имеет прерывистый характер; недостатком является значительные нелинейные искажения UВЫХ называются...
40172. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ 328 KB
  Наличие этого напряжения приводит к нарушению условия согласно которому Uвых.V характеризует частотные свойства усилителя при его работе в импульсных схемах измеряется при подаче на вход ОУ напряжения ступенчатой формы.3 Схема трехкаскадного ОУ Входной дифференциальный усилительный каскад уменьшает величину дрейфа усилителя позволяет получить высокое усиление высокое входное сопротивление и максимально подавить действующие на входе синфазные составляющие обусловленные изменением температуры окружающей среды изменением напряжения...