从二项分布律角度看微正则分布

由大量粒子组成的宏观系统在一定的外界条件下,系统的各种可能的微观运动状态具有一定的概率分布。这概率分布可用在相空间中运动状态代表点的统计分布函数(或称概率密度函数)ρ(q_1,…,q_s;p_1…,p_s;t)来描述,该表达式中的S为系统的总自由度数;q_i,p_i;(i=1,2,…S)分别为系统的广义坐标和广义动量。为书写简便起见把统计分布函数记为ρ(p,q,t),其含义为在时刻t,系统微观运动状态的代表点出现于相空间中相点(p,q)处单位相体积中的概率。若ρ(p,q,t)的具体表达式知道,就可用统计平均办法求出系统的宏观性质。     

统计物理与复杂系统

为什么浮在静止水面上的花粉会不停地漂移？为什么水会在100摄氏度沸腾变成蒸汽？为什么液氦在超低温时不再具有粘性？这些疑问曾困惑着二十世纪初世界上一些最优秀的大脑，但今天它们已经不再是问题，因为统计物理学已经给出了完备的答案。作为现代理论物理的支柱之一，统计物理研究多体系统（包含极大数量的粒子或组成单元）的平衡和非平衡性质，     

对’99全国高考物理第24题“标准答案”的商榷

〔题目〕图中虚线ＭＮ是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为Ｂ的匀强磁场,方向垂直纸面向外。Ｏ是ＭＮ上的一点,从Ｏ点可以向磁场区域发射电量为＋ｑ、质量为ｍ、速率为ｖ的粒子。粒子射入磁场时的速度可在纸面内向各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的Ｐ点相遇,Ｐ点到Ｏ点的距离为Ｌ,不计重力及粒子间的相互作用。求（１）所考察粒子在磁场中的轨道半径。（２）这两个粒子从Ｏ点射入磁场的时间间隔。根据题目要求,可有以下两种简便解法。解法一：（１）设粒子在磁场中运动的轨道半径…     

从统计热力学看酶活性

1统计热力学
　　统计热力学就是从粒子的微观性质及结构数据出发,以粒子遵循的力学定律为理论基础,用统计的方法推求大量粒子运动的统计平均结果,以得出平衡系统各种宏观性质的值。简言之,就是通过系统中微观粒子的运动来解释系统的宏观现象。统计热力学的精确性是以大量粒子的介入为基础的。但由于大量的粒子每时每刻都在进行着毫无秩序的热运动,使得即使有少量粒子做有规律的运动也不能显示出来。只有在无数的粒子的合作中,统计学定律才开始影响和控制这些系统的行为,它的精确性随着所囊括的粒子数目的增加而增加。     

浅谈统计物理学中相空间概念的教学

本文从教学方法的角度,对统计物理学中相空间概念的引入、适用对象和相关计算作了一些探讨。相空间是为了对粒子或系统的微观运动状态进行描述而引入的;这里的粒子或系统必须是由全同和近独立粒子组成;当微观粒子在宏观大小空间运动,两个相邻能级的最小间距远小于粒子热运动能量时,粒子的波动性不显著,可以借用μ空间形象地描述粒子的量子状态;在教学中,可以用微观状态数目的计算来举例,帮助理解相空间概念。     

物理知识

物理知识一、要点及要求１．知识要点（１）物体静止或运动状态的改变与力的关系。物体几种常见的运动方式。（２）水、大气的压力和浮力的存在及特征。（３）作用力和反作用力的关系。（４）飞机能在空中飞行的道理。（５）常见的简单机械、传动机械的作用。（６）声音的...     

统计物理学中的系综理论

系综理论是平衡态统计理论中最系统、 最完整和最具有代表性的理论,原则上它可 适用于任何物质组成的系统,因而系综理论 在统计物理中具有重要意义。 一、Γ空间和统计系综 (一)Γ空间(系统相空间) 一般情况下,组成系统的大群粒子间的 相互作用不能忽略。此时,单粒子的态已不 能由它自身的坐标和动量来确定,它还和其 它粒子的坐标、动量有关。也就是说,任何 一个粒子的状态发生变化都会影响其余粒子 的运动状态。既然单粒子态已不能从整个系 统的状态中分离出来,单粒子态就不再具有 统计独立性,相应地,适合于近独立子系统 的统计分布(M—B分布)也不复成立。在 这种情况下,必须把整个系统作为一个整体     

利用“计算机作图”提高物理教学实效性

我们在利用物理知识解决实际问题时,往往会牵扯到描述某一过程或者某一状态的物理量在其发展中的变化.然而,这些问题又往往会由于受到物理规律和条件的制约,其取值往往只能在一定的范围内变化,求这些量的值的问题便可能涉及到要求求解物理量的极值.1问题引出如图1所示,M、N为两个完全相同的质量分布均匀的小球,AB为MN连线的中垂线,有一个质量为m的小球从MN连线的中点O沿OA方向运动,则它受到的万有引力变化情况为 （A）一直增大． （B）一直减小． （C）先减小,后增大． （D）先增大,后减小．     

解答物理习题的三要素

解答物理习题必然要对研究对象进行物理分析,而物理分析的核心是对研究对象进行受力分析、运动分析、状态分析。这三个分析是解决物理问题的三要素,缺一不可。只要将这三个分析处理好,大部分物理问题即可迎刃而解。l、受力分析求解力学及热、电学综合题,首先必须对研究对象进行受力分析。准确无误地分析物体的受力情况,是顺利解决物理问题的关键,这一基础打好了,以后的两个分析就容易得多。当然正确分析出物体的受力类型、大小及方向也还与正确分析物体的运动情况,各个物理过程中物体所处的运动状态密切相关。例1．（199年高考第26…     

热力学与统计物理教学体系改革探讨

以等几率原理和熵增加原理为基础理论,研究热运动的宏观规律和微观理论,构建统一起来的热力学与统计物理教学体系。     

物理综合题归纳与训练 一、力学综合题

初中物理力学知识中涉及了较多的知识点 ,众多知识点中存在着千丝万缕的联系 ,从而 ,使力学知识具有了较强的综合性 .例 1　在日常生活中的水平桌面上滑行的木块 ,水平方向只受两个力作用 ,这两个力的三要素都相同 (木块可视为一个点 ) .下列叙述中 ,正确的是(　　 ) .(A)木块的运动状态一定发生改变(B)木块的运动状态不发生改变 ,保持原来的速度做匀速直线运动(C)木块的机械能可能增加(D)木块的机械能一定减小解析 :实际生活中 ,水平桌面是有摩擦的 ,沿水平桌面滑行的木块 ,一定受到摩擦力作用 .由于滑行的木块只受两个水平力作用 ,且这…     

从薛定谔方程谈量子力学与经典物理的区别

薛定谔方程是量子力学的基本方程 ,其地位与经典物理中的牛顿运动方程相当。文章从薛定谔方程中关于微观粒子运动状态的描述和微观粒子力学量的表达等方面谈量子力学与经典物理的区别。文章阐明 ,量子力学的基本规律是统计规律 ,而经典物理的基本规律是决定论、严格的因果律。但在普朗克常数h→ 0的极限情况下 ,量子力学就过渡到经典物理学     

对玻尔假设的解释

在学习“玻尔的原子模型　能级”一节时 ,很多学生对玻尔的三点假设感到有些困惑 ,由于宏观物体的运动规律可能不适合微观物体 ,所以学生感到对微观物体的运动规律无法把握 ,对整个知识的掌握无从下手 .实际上学生还是从经典力学的角度看待问题 ,而这些问题的依据是量子化通则 :∮pdq=nh. 1( p为广义动量 ,q为广义坐标 )这里不仅有量子力学的知识 ,还有微积分的知识 ,教师应怎样为学生讲述 ,怎样化难为易呢 ?一、定态假设原子的稳定性问题 ,可以同驻波相类比 .简单地说 ,宏观的驻波是稳定的 ,并不向外辐射能量 ;波列的长度是波长的整数倍 .…     

一堂渗透素质教育的物理序言课

初中物理序言课的教学目的主要是让学生知道物理是一门有趣而有用的学科 ,并且懂得观察、实验是获取物理知识的主要手段 ,是物理学发展的基础。而要实现这个目的 ,就是要使学生从一开始就爱上物理 ,激发起他们的学习兴趣、情感和意志。序言课的教学可分四个层次进行。一、物理学的研究对象（５分钟）具体地说 ,它的研究对象大到天体 ,小到粒子 ,研究的内容为各种物质的性质和相互作用以及它们的运动规律。做几个小实验请同学们观察 ,并提问设疑。１ 手拿小石子（或者其它小物体） ,松开手 ,石子落下地面 ,问 :石子为什么不往天上飞去 ,而往…     

统计物理中粒子能态密度的计算

本文从经典物理和量子力学的角度讨论了统计物理中粒子能态密度的计算方法,并从相对论量子力学角度分析了两种情况下的计算结果.     

从薛定谔方程谈量子力学与经典物理的区别

薛定谔方程是量子力学的基本方程，其地位与经典物理中的牛顿运动方程相当。文章从薛定谔方程中关于微观粒子运动状态的描述和微观粒子力学量的表达等方面谈量子力学与经典物理的区别。文章阐明，量子力学的基本规律是统计规律，而经典物理的基本规律是决定论、严格的因果律。但在普朗克常数h→0的极限情况下，量子力学就过渡到经典物理学。     

Maple软件与统计物理教学的现代化

当代教学改革的一个突出特点是教学手段的现代化。本文以计算机解析计算软件Maple在统计物理教学中的应用为例,讨论了Maple软件在统计物理教学中的独特作用。论文采用一种新的计算方法,借助于Maple软件研究混合气体相对运动,得出混合气体的相对速度和相对速率分布函数和相对速率的平均值。     

能斯特定理统计解释

能斯特定理是热力学第三定律的表述之一。它是独立于热力学第一定律和热力学第二定律的另一个基本定律．对能斯特定理的统计解释是统计物理中值得探讨的问题。本义将通过正则分布的量子表达式和摘的统计表达式导出凝聚系在绝对零度下搞的表式S_0＝KlnΩ_0，对能斯特定理进行统计解释。能斯特定理1906年能斯特（Nernst）根据低温下大量化学反应的实验事实总结出一个定理：凝聚系的滴在等温过程中的改变随绝对温度趋于零而趋于零。即我们称它为能斯特定理。该定理提出后，经过西蒙（Simon）和其他人的实验和理论研究指出，能斯特定理（1）式…     

曲率半径的物理求法探析

曲线上各点的曲率半径是由曲线自身的形状所决定的 .当曲线为质点的运动轨道时 ,轨道上各点的曲率半径也可以直接由轨道自身的形状所决定 .所以 ,质点运动轨道上各点的曲率半径的计算可以完全作为一个纯粹的数学问题来处理 .但是 ,从物理学的角度看 ,质点的运动轨道是质点的运动学特征的综合反映 ,是由其动力学原因及初始运动条件所决定的 .因此 ,曲线曲率半径的计算又可以作为一个物理问题来解决 .其基本思路是将某待求曲率半径的曲线视为某一质点运动的轨道 ,然后根据质点运动的运动学特征或动力学原因 ,应用运动学的规律或动力学的规律予…     

角速度与自然方程

一、问题的提出自由刚体的运动问题很复杂,关于刚体绕定点运动的讨论,关键在于判断瞬时转轴的位置,并计算角速度及其角加速度的值。定点转动运动的转动自由度为3,若取三个欧勒角为刚体的位置参数,只需求得三个或含欧勒角、或含欧勒角速度的微分方程,就能将刚体定点转动的瞬时角速度矢量用欧勒角及其导数来表达,便能确定刚体的转动规律。自由刚体的一船运动,在每一瞬间的运动状态,可分解为基点所代表的平动与绕基点的转动。本文设基点运动方程为r=r（s）,其中s为孤长参数,采用Frent－Serret标架（k（s）,r（s）,a,β,γ）,…