热学--麦克斯韦速度分布.ppt

复习、提问2.4 2.4 麦克斯韦速度分布麦克斯韦速度分布一、速度空间一、速度空间vx vy vz ovdvx dvy dvz 二、麦克斯二、麦克斯韦速度分布速度分布三、从速度分布三、从速度分布导出速率分布出速率分布ovx vy vz vdv金属自由电子模型指出，金属中的价电子是无相互作用的自由电子。在T=0 K时，自由电子的速度分布可表示为在速度空间中的一个费米球。其球心位于速度空间的原点，球的半径为vF（称为费米速率，是一个与金属种类有关的常数）。具体说来，电子状态位于速度空间中费米球外的概率密度为零，位于球内的概率密度为常数，设为De。De可如下求出：由归一化条件知四、四、费米球米球,VVF,VVF费米能费米能T=0 K时铜时铜中自由中自由电电子平均速率子平均速率 EF=1.110-18J，而，而me=9.110-31kg 2.5 2.5 气体分子碰撞数及其应用气体分子碰撞数及其应用vxdtxyzvydtvzdtdAoBvx vy vz 0 单位体积内的分子数n,单位面积为dA，求求单位位时间内碰在内碰在单位面位面积上的上的总分子数。分子数。vxdtxyzvydtvzdtdAoB三、三、简并并压强气体从很小的容器壁小孔中逸出称为泻流。处于平衡态的气体，在dt时间内，从A面积小孔逸出的分子数：泻流是一种宏观粒子流，严格说容器中气体处于非平衡态。但只要在宏观上很短时间dt逸出的气体分子数与容器中总分子数相比小得多，则n、在时间t时有确定数值。四、泻流及其四、泻流及其应用用热分子压差现象热分子压差现象 热流逸现象热流逸现象 质量小的分子易于逸出小孔。这就为同位素分离提供了一种十分有用的方法。设容器中充满质量分别为m1和m2的两种分子所组成的混合理想气体，其分子数密度分别为n1及n2。若m1m2，则容器中m1分子减少的速率大于m2分子减少的速率，从而使容器中的 逐步减小，说明质量大的相对富度将增加。而另一容器中质量小的同位素相对富度增加。原子弹原子弹课后作业课后作业2.4.2