Page 85 - ЕЛЕКТРИКА І EЛEКТРОМАГНЕТИЗМ

Одним з найважливіших об’єктів статистики є ідеальний
газ. Будь-яку систему частинок можна вважати ідеальним га-
зом. В металі електрони створюють електронний газ, хвильові
частинки – фотони створюють фотонний газ.

5.2.2 Класична і квантова статистики
Залежно від енергетичних властивостей частинок вво-
дять три типи розподілу частинок за енергіями як часткові ви-
падки великого канонічного розподілу Гіббса.

1. Класична статистика Максвелла-Больцмана
Характеризує ідеальний газ класичних частинок (атомів і
молекул). Ці частинки можуть мати неперервні і дискретні
значення енергії і відрізняються між собою.
Розподіл Максвелла-
Больцмана ( f М Б ) части-
нок за потенціальними і кі-
нетичними енергіями має
вигляд (рис. 5.4)
  
f М Б     e kT ,
де  – значення енергії
окремих частинок; T – аб-
солютна температура; k –
стала Больцмана;  – стала
інтегрування, яка має назву
Рисунок 5.4 термодинамічного потенці-
алу вільної енергії.
Ця стала () визначає зміну внутрішньої енергії систе-
ми при додаванні до неї ще однієї частинки за умови, що
всі інші величини, що характеризують внутрішню енер-
гію, фіксовані.
За розподілом Максвелла-Больцмана можна пояснити
закономірності ідеального газу: теплоємність, ентропію, про-
відність металів (класична електронна теорія провідності), те-
орію діелектриків, рідкого стану.

80