Конспект лекций по курсу “Квантовая статистика”.

ТОЭ Компьютерный монтаж Основы Flash Corel DRAW Учебник по схемотехнике Законы Кирхгофа P-CAD Autodesk Mechanical Desktop Электротехника Атомная физика Графический пакет OrCAD Теория множеств Оптическая физика Дифференциалы Интегралы Магнитные свойства Зонная теория Квантовая статистика Квантовая физика Магнитное поле Электростатика Геометрическая оптика Основы теории относительности Волновая функция Главную
Математика
Элементы теории множеств
Интегральное исчисление
Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных
Двойной интеграл в полярных координатах
Геометрический смысл дифференциала
Дифференциальное исчисление
История искусства
РОМАНСКИЙ СТИЛЬ
ХУДОЖЕСТВЕННАЯ ПРАКТИКА
КЛАССИЦИЗМА
Художественная роспись тканей
Графические пакеты
Сопромат
Машиностроительное черчение
Начертательная геометрия
Поверхности вращения
Аксонометрические проекции
Методы преобразования
комплексного чертежа
Обобщенные позиционные задачи
Способы сечений
Компьютерная графика
Создание проекта в OrCAD
Редактирование принципиальных схем
Моделирование схем
Вспомогательные программы
Проектирование печатных плат
Автоматизация проектирования
Учебник Autodesk
Mechanical Desktop
Компьютерный монтаж
Редактирование текста
Графический редактор
Corel DRAW
Примеры Разное
Проектирование многослойных
печатных плат P-CAD

 

Квантовая статистика исследует физические свойства систем одинаковых микрочастиц, например, электронов, фотонов, - частиц и т.д.

Поведение совокупности частиц одного сорта описывается волновой функцией

(1)

q1,q2 - обобщённые координаты.

Квантовая статистика систем одинаковых микрочастиц допускает два класса функций: симметричные, сохраняющие свой знак при перестановке двух частиц:

антисимметричные, меняющие знак при перестановке:

Эти два класса функций не могут переходить друг в друга.

Принцип тождественности: частицы одного и того же сорта не могут иметь никаких различимых особенностей. Потому взаимная перестановка двух одинаковых частиц не изменяет физического состояния системы.

В квантовой теории доказывается, что волновая функция всегда остаётся симметричной или антисим-метричной, т. е. какой она была в начальном состоянии.

Принадлежность частиц к тому или иному классу зависит от величины их собственного момента, иначе - спина.

Частицы, спин которых равен полуцелому числу квантов действия Планка , описывается антисимметричными - функциями. Эти частицы называются частицами Ферми, или фермионами, а описывающая их статистика называется статистикой Ферми-Дирака.

Электроны, позитроны, протоны, нейтроны, атомы, ионы, атомные ядра, состоящие из нечётного числа элементарных частиц, имеют полуцелый спин. Все они описываются статистикой Ферми-Дирака.

Например: статистике Ферми-Дирака подчиняются

Частицы с целочисленным спином , описываются симметричными - функциями. Они называются частицами Бозе или бозонами. Применяемая к ним статистика называется статистикой Бозе-Эйнштейна. Ей подчиняются микрочастицы, состоящие из чётного числа элементарных частиц.

Например:

ядра дейтерия

имеют спин, равный целому числу постоянных Планка . Частицы света (фотоны) имеют спин, равный нулю.

В квантовой механике частицы неразличимы.

Принцип Паули следует из свойств антисимметричных волновых функций в данном квантовом состоянии может находиться только одна микрочастица.

Классические частицы подчиняются статистике Максвелла-Больцмана.

Квантовая статистика исследует физические свойства систем одинаковых микрочастиц

В квантовой механике частицы неразличимы

Статистика Бозе-Эйнштейна

Статистика Ферми-Дирака

В классической статистике Максвелла-Больцмана

Энергия Ферми квантовой системы фермионов

Работа выхода электрона из металла

Цифровые методы группообразования

Литература.

Шпольский Э.В. «Атомные физика». т. I-II М. Наука, 1984 г. Движение тел в жидкостях и газах Курс лекций по физике

Блохинцев Д.И. «Основы Квантовой механики» М. Наука, 1983 г.

Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. «Введение в квантовую физику». М. Наука, 1988 г.

Матвеев А.Н. «Атомная физика» М.Высшая школа 1989 г.

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. «Квантовая механика» М. Наука 1974 г.

Соколов А.А., Тернов Н.М., Жуковский В.Ч. «Квантовая механика» М. Наука 1979 г.

Фок В.А. «Начала квантовой механики» М Наука 1976 г.

Горяга Г.И. «Конспект лекций по атомной физике». М. Наука, 1985 г.

Киттель Ч. «Введение в физику твердого тела» (перевод с американского издания) М. Наука, 1978 г.

Бонч-Брусевич В.Л. «Физика полупроводников» М. Наука 1977 г.

Шиллинг Г. «Статистическая физика в примерах». М. МИР 1976 г.

Киреев П.С. «Физика полупроводников» М. Высшая школа,1975 г.