توزيع ماكسويل-بولتزمان: الفرق بين النسختين

ط
بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.2 (تجريبي)
ط (بوت: إزالة قالب يصل لقيمة خاطئة)
ط (بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.2 (تجريبي))
'''توزيع ماكسويل-بولتزمان ''' هو توزيع احتمالي يستخدم في تطبيقات عديدة في [[فيزياء|الفيزياء]] و[[كيمياء|الكيمياء]] ، وفي الديناميكا الإحصائية .حيث تعتمد درجة حرارة نظام فيزيائي كبير على [[حركة (توضيح)|حركة]] مكوناته من [[ذرة|الذرات]] أو [[جزيء|الجزيئات]] و تتميز الجزيئات بسرعات مختلفة .<ref>[http://www.biodiversitylibrary.org/item/53795#page/33/mode/1up ]* Maxwell, J.C. (1860 B): ''Illustrations of the dynamical theory of gases. Part II. On the process of diffusion of two or more kinds of moving particles among one another. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science'', 4th Ser., vol.20, pp.21-37. [http://www.biodiversitylibrary.org/item/20012#page/37/mode/1up] {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20170820120014/http://www.biodiversitylibrary.org/item/53795 |date=20 أغسطس 2017}}</ref><ref>{{Cite journal | الأخير1 = Gyenis | الأول1 = Balazs | doi = 10.1016/j.shpsb.2017.01.001 | العنوانعنوان = Maxwell and the normal distribution: A colored story of probability, independence, and tendency towards equilibrium | journalصحيفة = Studies in History and Philosophy of Modern Physics | volumeالمجلد = 57 | الصفحاتصفحات = 53–65 | السنةسنة = 2017| arxiv = 1702.01411 | bibcode = 2017SHPMP..57...53G }}</ref><ref>{{مرجع كتاب
|العنوانعنوان=Statistical thermodynamics: fundamentals and applications
|الأول1=Normand M.
|الأخير1=Laurendeau
|الناشرناشر=Cambridge University Press
|السنةسنة=2005
|isbn=0-521-84635-8
|الصفحةصفحة=434
 
|المسارمسار=https://books.google.com/books?id=QF6iMewh4KMC}}</ref> وتختلف سرعة الجزيء من وقت لآخر بسبب اصطدامه بالجزيئات الأخرى. ويكون عدد الجزيئات التي تكون لها سرعة معينة ثابتاً عند وصول النظام إلى حالة الاتزان الحراري . ويمكننا تعيين فئة من تلك الجزيئات ذات السرعة الواحدة بحساب توزيع ماكسويل للسرعات عند درجة حرارة معلومة للنظام. ويـُعرف هذا التوزيع بتوزيع ماكسويل و بولتزمان .
 
== تطبيقات عملية لتوزيع ماكسويل-بولتزمان ==
 
يمثل توزيع ماكسويل-بولتزمان أساس [[نظرية حركة الغازات]] ( كينتيكا الغازات kinetic gas theory ) التي تصف خواص الغازات بما فيها [[ضغط]] الغاز وانتشاره . ويعطي توزيع ماكسويل-بولتزمان توزيع سرعات الجزيئات في الغاز ، كما يعطينا أيضا توزيع [[العزمعزم (توضيح)|عزوم]] الجزيئات وطاقة حركتها ، وكل من تلك الخواص له دالة خاصة به ولكنها تنتمي لبعضها البعض.
 
ويمكن الحصول على توزيع ماكسويل-بولتزمان بوساطة [[ميكانيكا إحصائية|الميكانيكا الإحصائية]] (إحصاء ماكسويل ) ، وهي تُعطي السرعة الأكثر احتمالاً في نظام كبير من الجزيئات التي لا تتفاعل مع بعضها ، ولا يحدث بينها سوى الاصطدامات المرنة ، مع افتراض عدم وجود تأثيرات كمومية بينها.
 
وتوجد حالات كثيرة لا تنطبق تلك الشروط عليها، مثل التصادم [[أيون|الأيونات]] في الطبقة الأيونية للأرض [أيونوسفير). وتصادم [[بلازما (توضيح)|البلازما]] في الفضاء الخارجي. والصدمات المتسببة [[تأين|للتأين]]. والاصطدامات التي تصدر [[إشعاع|إشعاعاً]] وعلى الأخص تصادم [[إلكترون|الإلكترونات]] . فتطبيق توزيع ماكسويل-بولتزمان علي تلك الحالات يوصلنا إلى نتائج خاطئة لا تتفق مع الطبيعة .
 
وهناك مجال آخر لا يصح فيه تطبيق توزيع ماكسويل-بولتزمان . ذلك عندما يكون طول موجة الإشعاع الحراري للغاز مقاربا لمتوسط المسافات بين الجزيئات .في هذه الحالة فلن تستطيع النظرية تعيين تأثيرات [[ميكانيكا الكم|نظرية الكم]] . وكذلك لا يأخذ هذا التوزيع في الاعتبار تأثيرات النظرية النسبية التي لا تسمح بأن يكون للجزيء سرعة أعلى من سرعة الضوء . فكانت دراسة وصياغة هذا التوزيع في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ،أي نحو 60 عاما قبل ظهور نظرية الكم والنظرية الذرية .