北考网

能量均分定律的内容是什么 能量均分定律的内容的简单介绍

时间:2023-06-10 12:04:04 文/黄飞 经验北考网www.beiweimall.com

1、在经典统计力学中,能量均分定理(Equipartition Theorem)是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分,或仅称均分。能量均分的初始概念是热平衡时能量被等量分到各种形式的运动中;例如,一个分子在平移运动时的平均动能应等于其做旋转运动时的平均动能。

2、能量均分定理能够作出定量预测。类似于均功定理,对于一个给定温度的系统,利用均分定理,可以计算出系统的总平均动能及势能,从而得出系统的热容。均分定理还能分别给出能量各个组分的平均值,如某特定粒子的动能又或是一个弹簧的势能。例如,它预测出在热平衡时理想气体中的每个粒子平均动能皆为(3/2)kBT,其中kB为玻尔兹曼常数而T为温度。更普遍地,无论多复杂也好,它都能被应用于任何处于热平衡的经典系统中。能量均分定理可用于推导经典理想气体定律,以及固体比热的杜隆-珀蒂定律。它亦能够应用于预测恒星的性质,因为即使考虑相对论效应的影响,该定理依然成立。

3、尽管均分定理在一定条件下能够对物理现象提供非常准确的预测,但是当量子效应变得显著时(如在足够低的温度条件下),基于这一定理的预测就变得不准确。具体来说,当热能kBT比特定自由度下的量子能级间隔要小的时候,该自由度下的平均能量及热容比均分定理预测的值要小。当热能比能级间隔小得多时,这样的一个自由度就说成是被“冻结”了。比方说,在低温时很多种类的运动都被冻结,因此固体在低温时的热容会下降,而不像均分定理原测的一般保持恒定。对十九世纪的物理学家而言,这种热容下降现象是表明经典物理学不再正确,而需要新的物理学的第一个征兆。均分定理在预测电磁波的失败(被称为“紫外灾变”)导致普朗克提出了光本身被量子化而成为光子,而这一革命性的理论对刺激量子力学及量子场论的发展起到了重要作用。

相关文章

功败垂成的败什么意思 功败垂成的解释2023-06-14 20:32:43

踽踽而行什么意思 踽踽而行的释义2023-06-14 14:48:43

又甜又撩的短句六个字 又甜又撩的短句六个字有哪些2023-06-06 18:25:51

贯通古今的贯是指什么意思 贯通古今的解释2023-06-05 18:22:23

又甜又撩的短句10个字 又甜又撩的短句有哪些2023-06-18 17:04:14

难以企及什么意思 难以企及的解释2023-06-04 14:55:09

上海对外经贸大学和北京交通大学(威海校区)对比哪个好(排名分数线区2024-03-31 16:25:18

河北高考排名237950名物理能上什么大学(能报哪些学校)2024-03-31 16:19:23

山东城市建设职业学院在山东招生人数和招生计划 多少人2024-03-31 16:15:16

上海农林职业技术学院在湖南招生人数和招生计划 多少人2024-03-31 16:12:52

吉林农业科技学院在湖南招生人数和招生计划 多少人2024-03-31 16:09:19

安徽高考多少分可以上云南经贸外事职业学院 招生人数和最低分2024-03-31 16:04:52

口袋妖怪怎么修改种族值 口袋妖怪如何修改种族值2023-06-19 21:45:40

如何防止木地板起鼓 防止木地板起鼓的做法2023-06-04 00:34:11

游泳镜防雾有哪些妙招 游泳镜防雾的几个小妙招2023-06-17 10:17:19

热门排序