玻耳兹曼关系式的一个例证

玻耳兹曼关系式S=klnΩ是联系物质系统的宏观性质与微观性质的桥梁,是物理学的重要关系式。在统计力学中对此给出了严格证明,但在普通物理学教材中,在叙述熵的统计意义时,一般都在简要介绍概率知识、宏观态、微观态和热力学几率等概念后,直接给出这个     

系综的系统数的讨论

众所周知,所谓系综就是“给定系统及其大量思维复本的集合。”或说是““大量处在相同的给定条件下的完全相同的系统的集合。”由于给定系统的不同,所构成的大量思维复本的集合即系综也就不同,根据给定系统的宏观约束条件通常有:微正则系综、正则系综,巨正则系综。这些系综中的系统数M应为何值,各种统计理论书中均未明确指出,因为它并不影响系综理论对问题的讨论。然而,作为师范院校的统计物理任课教师都希望对每一问题都了解透彻,从而能够把宏观与微观联系起来,因材施教。对加强学生的逻辑思维起点推波助浪的作用。但关于系综的系统数M的数值有两种误解。     

《热力学与统计物理学》复习提要

热力学和统计物理学都是关于热现象的理论的科学,但是,热力学和统计物理学是用不同方法来阐明热现象的规律的。它们都有自己的成功之处和局限性。 热力学是热现象的宏观理论。热力学的基础是由大量实验事实总结出来的三个基本定律。在热力学理论中,我们完全不涉及物质的微观结构,不引进任何假设和模型,而是从三个基本定律出发,通过严密的逻辑推理来揭示出物质的宏观热性质。因此,热力学则论具有高度的准确性和可靠性。热力学理论的普遍     

漫谈物理课教学中对学生辩证唯物主义观念培养

培养学生辩证唯物主义观念是高等学校育人的重要内容之一。物理学中包含着丰富的辩证唯物主义思想，在物理教学中若能充分利用这一条件对学生进行辩证唯物主义观念培养，必会收到较好的效果．本文想就这一问题谈些粗浅的看法，愿能起到抛砖引玉的作用。一、结合物理学研究对象对学生进行物质世界观教育物理学是一门研究自然界中各种物质（非生命物质）运动变化规律的科学。宏观物理学研究自然界中人的眼睛可以看得见的各种物质运动变化规律．这些规律可以归纳为机械运动规律、电磁运动规律、热运动规律。微观物理学研究组成物质的原子内部各…     

浅论宏观熵与微观熵的关系

在热力学中，克劳修斯定义的熵，称之为宏观熵，而在统计物理学中，玻尔兹曼定义的熵，称之为微观熵，从引进角度或从外形看，两者无相同之处，但实际上，这两者是相通的。严格的可参见统计物理学，不过要用到较多的数学知识，过程烦琐。在这里，使用一种简便的证明方法，较为通俗，易于理解。     

从2015年高考看阿伏伽德罗常数的考查

<正>物质的量是联系宏观和微观,固体,溶液和气体的桥梁,所以该题型涉及的知识较多。常见的有:气体摩尔体积、物质结构、氧化还原反应、电解质的电离、盐类的水解、化学平衡、胶体、电化学等。现分述如下。1.标准状况下的气体摩尔体积首先抓住概念的内涵和外延,"标准状况(0℃,1.01×105Pa)"、"气体"是考查的重点,明确条件和该条件下物质的状态是关键。此时若给定物质的体积VL,只要是非标准状况,无论     

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。     

气体实验三定律在重力场中的统计证明

在热力学中,理想气体所组成的宏观型热力学系统,是不考虑重力场作用下所遵从的玻意耳定律、查理定律和盖·吕萨克定律即气体实验三定律;对于实验中的真实气体是受重力场作用的,其宏观热力学系统就不严格遵从气体实验三定律;该文运用气体分子动理论和玻耳兹曼速度分布律,把宏观热力学系统按重力场方向分割成一系列的微观型的热力学系统,对重力场中的微观型热力学系统所遵从的气体实验三定律进行了统计证明.     

热力学定律及其微观实质

介绍了热力学第零、一、二、三定律的宏观表述和应用,用分子动理论和统计物理学知识揭示了它们的微观实质。     

一部独具特色、颇有新意的著作──《现代物理学哲学问题》评介

知识的力量不仅取决于其本身价值的大小，更取决于它是否被传播以及被传播的深度与广度。─—弗兰西斯·培根物理学是研究物质结构、运动及相互作用规律和时间空间性质的一门科学。现代物理学就广义理解而言，是二十世纪的物理学；就狭义理解而言，是以狭义相对论、广义相对论和量子力学为基石及由此引起和发展的物理学知识的总体。现代物理学基本理论研究的前沿，呈现着三极化发展的格局，即微观极小以粒子物理学为代表、宇观极大以现代宇宙学为代表和宏观极复杂以非平衡态统计物理学为代表。本书内容正是按照这个框架展开的。物理学由于研…     

解读元素、化学式与化合价及考点分析

一、基础知识思维导图在运用元素和原子的概念对物质的宏观组成和微观结构进行分析时,一定要注意遵循"宏观对宏观"微观对微观"的原则,要注意元素和原子之间的区别和联系,能利用元素这一宏观概念,去正确描述物质的组成或成分:判断原子、离子是否属于同种元素.根据物质化学式的书写规则,写出一些     

“热统”课程的“统计热力学”体系——国家精品课程“统计热力学”的知识体系

本文介绍内蒙古大学"统计热力学"(热力学与统计物理学)国家精品课程的知识体系。该课程突破"热力学"和"统计物理学"相对独立的传统教学格局,建立了以统计物理为框架,以系综理论为主线,以量子论为基础,融热物理宏观与微观理论一体的"统计热力学"新体系,出版了特色鲜明的教材和配套学习辅导书。     

以现代物理学的重要方法——对称性方法谈相对论

在研究现代物理学中有许多方法,如一般科学方法、定域非定域思想、统一性原理、对称性原理、对应性原理。随机性、可观测性等等。对称性原理是物理学建立的基石.杨振宁说过:“自然界的对称性是物理学家感到鼓舞的源泉。”自然界的美等于对称加破缺.自发破缺性对称是现代物理学最重要的方法。 对称性是自然界普遍存在的现象。宏观领域里在绝大多数情况下,在一定条件下都满足对称性.只是对称程序、条件、环境不同.在微观领域里,有些在强相互作用下对     

阿伏伽德罗定律在重力场中的统计证明

在热力学中,理想气体所组成的宏观热力学系统,由于不考虑重力场作用是遵从阿伏伽德罗实验定律。对于实验中的真实气体是受重力场作用的,其宏观热力学系统就不严格遵从阿伏伽德罗实验定律;如果把整个热力学系统按重力场方向分割成一系列的微观型的热力学系统,对这样的微观型系统却是遵从阿伏伽德罗实验定律。文章运用气体分子动理论和玻耳兹曼速度分布律,对重力场中的微观型热力学系统所遵从的阿伏伽德罗实验定律进行了统计证明。     

关于温度的概念

温度是系统的热学参量，在热力学与统计物理学中具有特殊地位。本阐述了绝对温度的定义及其宏观意义；讨论了相应对论条件下的温度变换，并根据热力学关系的对称性导出了T＝T0（1－v^2/c^2)^-1/2；最后讨论了负绝对温度的概念。     

配分函数在统计物理中的作用初谈

配分函数是统计物理研究系统的热力学性质，求系统的热力学函数的关键。本对配分函数的物理意义以及在整个统计物理中的作用进行分析，得出配分函数在统计物理中起着从微观到宏观的桥梁作用，对学习统计物理以及利用统计物理解决实际问题有一定的指导作用。     

灵感思维方法在物理学发展中的作用

物理学是现代科学的重要基础学科和带头学科之一。物理学发展到今天,经历了从低速到高速、从宏观到微观、从粒子和波到波粒二象性、从粒子动力学到物质的统计理论等重大阶段。这些阶段都是在观念的更新、实验技术的改进、数学方法的完善以及各种科学方法的相互渗透和移植的基础上逐渐完成的。物理学的发展史充分证明了:物理科学中的研究方法的产生和完善,有力地推动了物理学自身的迅猛发展。 在缤纷的物理学发展史中,有令人耳目一新的实验,揭示和证实了宇宙间的重大规律,推动着物理学的前进;有意想不到的机遇和灵感火花的碰撞,点缀着物理世界的斑斓色彩;有大胆精彩的假说与假设,将物理学从一次次“灾难”中领入一层层新的境地;有求实、求真的观察,不断地修正着物理学的航向;有超脱、巧妙的类比,拓展了物理学前进的道路……。众多的方法。无一不是朝着物理学理论系统的完整、实验手段的先进方向迈进。其中“灵感思维方法”对物理学的发展起着不可估量的推动作用。当然也不可忽视“灵感”产生的偶然性和必然性。     

基于宏观辨识与微观探析视角的初中化学教学探究

宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养的重要组成部分.化学课堂中所研究的物质的组成和结构是微观本质,性质和转化规律是宏观表现.在化学课堂中培养学生的宏观辨识与微观探析素养,对其未来在化学领域的发展具有深远的意义.文章从宏观辨识与微观探析素养的含义入手,分析宏观辨识与微观探析视角在初中化学中的应用现状,探索基于宏观辨识与微...     

实验物理在科技发展中的作用

实验物理在科技发展中的作用彭先玉张守娟物理学目的是研究物质的组成及其相互作用，科学工作者就是根据这些相互作用来说明、解释宏观物理性质以及我们所观察到的自然现象的。物理学分为理论物理和实验物理，物理学领域中的所有研究成果，都是理论与实验密切结合的产物。...     

中考化学“微观图示题”解题策略

近年来,物质的微观模型图在全国各地化学中考试卷中频繁出现.题中的微观模型不仅能直观、形象、具体地表示微观粒子的结构、性质及变化规律,还能表示物质的组成、结构、分类及化学反应的实质、化学方程式的书写等,让学生深刻体会到如何从宏观的角度去感受物质变化的微观世界.解答微观图示题的关键是通过模型图示展现分子的微观结构,准确确定分子的化学式,要建立起物质的粒子