畢業論文

打賞
當前位置: 畢業論文 > 物理論文 >

系統熱容量的量子修正

時間:2019-04-07 20:02來源:畢業論文
從經典統計理論出發,推導了經典統計情況下熱容量的理論值,但其結果與實驗值并不完全吻合。隨后我們在經典統計的基礎之上,使用量子統計理論對熱容的推導結果做出了合理的修

摘要:熱容量是熱運動在宏觀性質上直觀表現,因而熱容量 C 在熱力學理論中是一個很重要的量。本文從經典統計理論出發,推導了經典統計情況下熱容量的理論值,但其結果與實驗值并不完全吻合。隨后我們在經典統計的基礎之上,使用量子統計理論對熱容的推導結果做出了合理的修正,得到的結果與實驗值相吻合,并對經典統計物理中的局限做出了合理的解釋。34349
畢業論文關鍵詞:熱容量   經典統計理論   量子統計理論
Quantum corrections to the heat capacity in the system
Abstract: Heat capacity is the most direct expression of thermal motion on the macroscopic properties,thus the heat capacity C is a very important unit in the theory of thermodynamics. From the aspect of classical statistical theory, this paper derived the formula of the heat capacity,while the results are not completely match with the experiment results. Then we reasonably corrected the formula of the heat capacity by using the quantum theory on the basis of the result of classical statistical theory. The results are consistent with the experimental value. Finally, we make an appropriate explanation to the Limitation of classical statistical theory.
Key words: heat capacity   classical statistical theory   quantum statistical theory
目錄
1 緒論    1
2熱容量的經典解釋及其缺陷    1
2.1氣體熱容量的經典解釋及存在的缺陷    1
2.2固體熱容量的經典解釋及存在的缺陷    4
3 量子統計理論對熱容量的解釋和推導    5
3.1氣體熱容量的量子修正    5
3.1.1 單原子分子氣體    6
3.1.2 雙原子分子氣體    6 源¥自%六^^維*論-文+網=www.aftnzs.live
3.2 固體熱容量的量子修正    11
3.2.1固體熱容量的愛因斯坦理論    11
3.2.2固體熱容量的德拜理論    12
4 總結    14
1 緒論
經典統計理論是建立在經典的力學基礎之上的,是用于描述宏觀世界的理論;量子統計理論是建立在量子力學的基礎之上的,是用來描述微觀世界的一種理論。
兩者采用相同的統計原理,對大量粒子的集體行為做出分析,統計其運動狀態的平均值。在經典統計理論中,我們采用廣義坐標 q 和廣義動量 p 在相空間中描述粒子的運動狀態,能量、動量、坐標均為連續值。而在量子統計理論中,熱力學系統是由全同和近獨立粒子組成,并且粒子的能量一般情況下是不連續的,這也是經典統計理論與量子統計理論的本質區別。
所謂熱容,就是在傳熱過程當中,一定質量的物體升高或降低1℃所吸收或放出的熱量。我們用 ?Q 表示物體熱量的變化,用 ?T 表示物體溫度的變化,那么熱容 C 的定義為
C =  〖 (lim)┬(?T→0)  〗?〖?Q/?T〗  =  ( dQ)/( dT)                       (1-1)
它的單位為焦耳每開爾文( J•K^(-1 ))。
熱容量是熱運動在宏觀性質上的直觀表象,因而熱容量 C 在熱力學理論中是一個很重要的量。在經典統計理論中,宏觀的物質系統是由大量的微觀粒子構成,因而系統的宏觀性質是對大量的微觀粒子的運動狀態求平均值的結果[1]。我們采用能量均分定理來推導系統的熱容值,然而得到的結果卻與實驗值存在許多的差異。考慮到經典理論始終無法擺脫能量、坐標、動量的連續性及粒子可區分的束縛。于是在本文中采用了量子的統計理論對其做出合理的修正與解釋,從而使得理論結果與實驗值更加吻合。 系統熱容量的量子修正:http://www.aftnzs.live/wuli/20190407/31822.html
------分隔線----------------------------
推薦內容
双色球走势图带连线