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热力学与统计物理第六章章末总结

第1节粒子运动状态的经典描述
一.回顾
1.最概然分布
(1)分布:粒子在能级上的分布
(2)最概然分布:概率最大的分布
2.粒子运动状态描述--力学运动状态
(1)经典力学描述(2)量子力学描述
二.粒子向空间描述
1.运动状态确定
自由度为r的粒子,任意时刻的力学运动状态由r个广义坐标(q)和r个广义动量(p)的数值确定,则粒子的能量为
2. 向空间
(1)空间:由r个广义坐标和r个广义动量构成一个直角坐标系,这个2r维的空间,就称为空间。

(2)代表点(相点)
(3)相轨迹.
3.常见粒子的描述
1. 自由粒子
定义:不受力的作用而作自由运动的粒子。

描述:粒子能量为
2. 线性谐振子
3. 转子
第2节粒子运动状态的量子描述
1.波粒二象性与测不准关系
1.波粒二象性
德布罗意关系
2. 测不准关系
2.常见粒子的量子态描述
1线性谐振子
2. 转子
(1),
当L 确定时,可将角动量在其本征方向投影(z轴)
(2)能量
(3)简并与简并度
3. 自旋角动量
自旋角动量()是基本粒子的内禀属性
4. 自由粒子
(1)一维
(2)三维
容器边长L,动量和能量分量
x: ,
y:
z;
总动量和总能量
(3)量子态数
第3节系统微观运动状态的描述
1、系统
1、对象:组成系统的粒子为全同近独立粒子
2、全同粒子系统具有完全相同的内禀属性的同类粒子的系统
3、近独立粒子系统:系统中的粒子之间的相互作用很弱,相互作用的平均能量远小于单粒子能量。

4、系统的能量
N个全同近独立粒子 .
2、系统的微观状态的经典描述
1、力学方法:。

2、可分辨全同粒子
系统中任意两个粒子交换位置,系统的力学运动状态就不同。

3、量子描述
1、全同性原理
2、状态的描述
(1)、定域系:全同粒子可辨
非定域系:全同粒子不可分辨
定域系需要要确定每个粒子的个体量子数;
非定域系确定每个个体量子态上的粒子数
(2)、微观粒子的分类
玻色子:自旋量子数位整数
费米子:自旋量子数为办整数
4、系统分类
1、玻色系统:玻色子不受泡利原理控制;
2、费米系统:费米子受泡利原理约束,不可分辨;
3、玻尔兹曼系统:粒子可分辨,同一个个体量子态上粒子数不受限制。

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