光子气体热力学.ppt

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1、热力学·统计物理回顾Chap.7玻尔兹曼统计简介Chap.8玻色统计和费米统计§8.1热力学量的统计表达式§8.2弱简并理想Bose气体和Fermi气体§8.3Bose–Einstein凝聚§8.4光子气体§8.4光子气体知识回顾Chap.7玻尔兹曼统计粒子的配分函数Z1基本热力学函数、内能、物态方程、熵、自由能系统的全部平衡性质知识回顾满足经典极限条件的玻色和费米系统简介Chap.8玻色统计和费米统计§8.1热力学量的统计表达式抛弃粒子轨道的概念（1）微观粒子的能量和动量是不连续的（2）微观全同粒子不可分辨（3）微观粒子的行为要满足不确定关系（4）费米

2、子受泡利不相容原理的限制Bose系统Fermi系统简介Chap.8玻色统计和费米统计Chap.7中的经典极限条件（非简并条件）：所谓“弱简并条件”即气体的很大很小，但不可忽略！简介Bose气体Fermi气体Boltzmann气体弱简并条件下的系统内能的差异（1）第一项是根据Boltzmann分布得到的内能（2）第二项是量子统计关联所导致的附加内能，弱简并的情况下附加内能很小；Fermi气体附加内能为正—等效的排斥作用Bose气体附加内能为负---等效的吸引作用简介1.理想Bose气体的化学势2.临界温度（凝聚温度）：T

3、=0凝聚，这一现象称为Bose-Einstein凝聚，简称Bose凝聚。5.Bose-Einstein凝聚的条件：4.Bose-Einstein凝聚Bose凝聚体的E=0;P动量=0;S=0;P压强=03.T0K时自由电子的性质简介T=0K下自由电子的性质F

4、ermi能级0K时电子气体的压强为3.8×1010帕。这是一个极大的数值．它是泡利不相容原理和电子气体具有高密度的结果．常称为电子气体的简并压.简介T>0K时电子气体热容量的估计（能量均分定理，N有效）T>0K时金属中自由电子的性质金属中自由电子对热容量的贡献约为：简介3.T>0K时自由电子气体热容量的定量计算内能U在体积V内，在ε-ε+dε能量范围内的电子数为：电子数N将Fermi积分求出后得：进一步化简得：简介T>0K时，自由电子气体热容量与估算的结果仅有系数的差异根据系综理论足够低的温度下电子热容量将大于离子振动的热容量而成为对金属热容量的主要贡献

5、。电子离子振动简介