ميكانيكا إحصائية: الفرق بين النسختين

[مراجعة غير مفحوصة][مراجعة غير مفحوصة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
Ciphers (نقاش | مساهمات)
ط استرجاع تعديلات 80.90.168.106 (نقاش) حتى آخر نسخة بواسطة Mn-imhotep
سطر 12:
من الأمثلة البسيطة لتطبيق الميكانيكا الإحصائية نجده في دراسة حالة الغازات واستنباط [[قانون الغازات المثالية]] و [[ معادلة فان دير فالس]] للغازات . في تلك الحالة توصف حالة النظام على كونه مكون من جسيمات متماثلة تماما .
 
وفي حالة جسيمات لها صفات تغيرها عن بعضها البعض (تلك صفات كمومية تصفها [[ميكانيكا الكم]] بدقة) نجد أنه مثلا في درجات الحرارة المنخفضة جدا يمكن للإحصاء التنبؤ بحدوث ظواهر خاصة ، لا يحصرها الإحصاء الكلاسيكي العادي. فمثلا بالنسبة إلى نظام مكون من جسيمات [[بوزون|بوزونات]] لها [[عزم مغزلي]] كعدد صحيح نجد أن [[إحصاء بوز-أينشتاين]] يصف هذا النظام بدقة . فعند درجة حرارة حرجة ووجود تآثر ضعيف بين الجسيمات تظهر ظاهرة عجيبة ، حيث يتخذ عدد كبير من الجسيمات [[حالة قاعية|الحالة القاعية]] (أي حالة أقل طاقة لها ممكنة) ، وتظهر في حالة تسمى [[مكثف بوز -أينشتاين]].
 
Sind Quanteneigenschaften ([[Ununterscheidbarkeit]] der Teilchen) wesentlich, z. B. bei tiefen Temperaturen, können besondere Phänomene auftreten und von der Statistischen Physik vorhergesagt werden. Für Systeme mit ganzzahligem [[Spin]] ([[Boson]]en) gilt die [[Bose-Einstein-Statistik]]. Unterhalb einer kritischen Temperatur und bei hinreichend schwachen Wechselwirkungen zwischen den Teilchen tritt ein besonderer Effekt auf, bei dem eine Vielzahl von Teilchen den Zustand niedrigster Energie einnehmen: Es gibt eine [[Bose-Einstein-Kondensat|Bosekondensation]].
وفي الأنظمة التي تتكون من جسيمات لها [[عزم مغزلي ]] مساويا 1/2 فنجد انها تتبع [[إحصاء فيرمي-ديراك]]. وفي تلك الانظمة تتوزع الجسيمات (مثل توزيع [[إلكترون|الإلكترونات ]] في مدارات الذرة ) بحيث يرتبط كل إلكترون بزميل له في المدار بحيث يكون عزمهما المغزلي معكوسا ، هذا ما تحدده قاعدة باولي . فإذا إضيف إلكترونا ثالثا فهو يلجأ إلى مدار أعلى من مدار الإلكترونين التحتيين . وهكذا يتبع شغل مدارات الذرات الأثقل من [[الليثيوم]] (يحتوي على 3 إلكترونات) التي تحتوي على 4 أو 5 أو 6 إلكترونات ، فهي تشغل مستويات طاقة أعلى ، وهكذا . و يوجد حد أعلى للطاقة تشغله إلكترونات وهي تسمى [[طاقة فيرمي]]. وتحدد طاقة فيرمي خواص حرارية [[فلز |للفلزات]] و [[شبه موصل |لأشباه الموصلات) .
 
Systeme mit halbzahligem Spin ([[Fermion]]en) gehorchen der [[Fermi-Dirac-Statistik]]. Wegen des [[Pauli-Prinzip]]s werden auch Zustände höherer Energie angenommen. Es gibt eine charakteristische obere „Energiekante“, die [[Fermienergie]]. Sie bestimmt u. a. zahlreiche thermische Eigenschaften von [[Metalle]]n und [[Halbleiter]]n.
 
Die Konzepte der Statistischen Mechanik lassen sich nicht nur auf Ort und Impuls der Teilchen, sondern auch auf andere, z.  B. magnetische Eigenschaften anwenden. Hierbei ist die Modellbildung von großer Bedeutung; z. B. sei auf das ausführlich untersuchte [[Ising-Modell]] hingewiesen.