如何实现玻色—爱因斯坦凝聚

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1、玻色—爱因斯坦凝聚的实现摘要：本文说明了玻色—爱因斯坦凝聚的概念，以及研究了如何实现玻色—爱因斯坦。关键词：玻色—爱因斯坦凝聚，临界温度1、玻色—爱因斯坦凝聚的概念爱因斯坦于1925年在理论上预言：当理想玻色气体的nλ3等于或大于2.612的临界值时将出现独特的玻色—爱因斯坦凝聚现象。设系统由N个全同、近独立的玻色子组成，温度为T、体积为V。假设粒子的自旋为零。根据玻色分布，处在能级εl的粒子数为:⑴由于处在任一级的粒子数都不能取负数，以ε0表粒子的最低能级，则从①式可知:ε0>μ⑵即理想玻色气体的化学势必须低于粒子最低能级

2、的能量。当取最低能级的能量为零点即ε0=0，则②式可表示为μ<0⑶化学势μ由公式：⑷由④式知，化学势μ为温度T及粒子数密度n的函数，而其中ωl和εl与温度无关，在粒子数密度n一定时，温度越低化学势μ越高，④式求和将改为积分：⑸⒈当温度降到某一临界温度Tc时，μ将趋于-0，此时T>Tc，⑤式变为⑹令x=ε/KTc，⑥式可表为:⑺由积分公式：得出，当粒子数密度n一定时，临界温度Tc为：⑻⒉当T0的粒子数密度n(ε>0)。令x

3、=ε/KTc，得⑽则⑾由此可知，在Tc以下n0与n具有相同的量级，n0随温度的变化如下图所示:在绝对零度下粒子将尽可能占据能量最低的状态。对于玻色粒子，一个量子态所能容纳的粒子数目不受限制，因此绝对零度下玻色粒子将全部处在ε=0的最低能级。式⑾表明在T

4、聚的临界条件为：⒁则出现凝聚体的条件为：⒂可见，要实现玻色—爱因斯坦凝聚，对于某种玻色子组成的系统，在粒子数密度一定时，就必须降低系统的温度，使得T