統(tǒng)計物理概述分子運動基本概念

統(tǒng)計物理概述分子運動基本概念1第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六概述一.熱學(xué)的研究對象冷熱---溫度與溫度有關(guān)的物理規(guī)律熱學(xué)的意義：1)大量存在2)能量轉(zhuǎn)化對象的特征：大量無規(guī)運動的粒子組成超人與宇宙同時出生(150億年前)每秒數(shù)10個分子數(shù)到現(xiàn)在才數(shù)了2第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六二.研究熱現(xiàn)象的兩大分支1.熱力學(xué)宏觀實驗?zāi)芰靠煽?.統(tǒng)計物理微觀理論模型相輔相成、相互補充普物的任務(wù)開門、見識物理的綠洲經(jīng)典粒子量子粒子牛頓力學(xué)規(guī)律量子力學(xué)規(guī)律先經(jīng)典、后量子概念、方法相通3第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六統(tǒng)計物理的基本思想宏觀上的一些物理量是組成系統(tǒng)的大量分子進行無規(guī)運動的一些微觀量的統(tǒng)計平均值

宏觀量實測的物理量如PTE等

微觀量組成系統(tǒng)的粒子(分子、原子、或其它)的質(zhì)量、動量、能量等等無法直接測量的量第一氣體分子系統(tǒng)的統(tǒng)計分布4第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六解決問題的一般思路從單個粒子的行為出發(fā)大量粒子的行為---統(tǒng)計規(guī)律統(tǒng)計的方法模式：假設(shè)結(jié)論驗證修正理論例如：微觀認為宏觀量P是大量粒子碰壁的平均作用力先看一個碰一次再看集體5第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六統(tǒng)計方法：一個粒子的多次行為多個粒子的一次行為結(jié)果相同如：擲硬幣看正反面出現(xiàn)的比例比例接近1/2統(tǒng)計規(guī)律性：大量隨機事件從整體上表現(xiàn)出來的規(guī)律性量必須很大統(tǒng)計規(guī)律性具有漲落性質(zhì)(伽耳頓板演示）6第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六分布曲線飛鏢7第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六xxΔ小球落入其中一.......................................................................................................................................分布服從統(tǒng)計規(guī)律大量小球在空間的格是一個偶然事件

小球數(shù)按空間位置x分布曲線伽耳頓板演示8第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六9第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六什么叫統(tǒng)計規(guī)律？在一定的宏觀條件下大量偶然事件在整體上表現(xiàn)出確定的規(guī)律統(tǒng)計規(guī)律必然伴隨著漲落什么叫漲落？對統(tǒng)計規(guī)律的偏離現(xiàn)象漲落有時大有時小有時正有時負例如：伽耳頓板實驗中某坐標(biāo)x附近Δx區(qū)間內(nèi)分子數(shù)為ΔN漲落的幅度：10第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六漲落的百分比：如漲落幅度漲落百分比什么概念呢？某次測量落在這個區(qū)間的分子數(shù)是：11第11頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六如果在這個區(qū)間的分子數(shù)是：漲落幅度和漲落百分比結(jié)論：