Д. И. Кенжалиев, Р. Мырзакулов Статистикалық физика, термодинамика және физикалық кинетика негіздері «Физика (білімтану)»
Статистикалық физикадағы моделдер
жүктеу/скачать 0,7 Mb.
|
statistikalik-fizika 2
| Статистикалық физикадағы моделдер .
Алғашқыда моделдер маңайдағы дүниеден алынды, яғни микрообъектілер макроскопиялық денелердің қасиеттерімен салыстырылып табылды. Бұндай модельдер өзара әсерлесуі механикалық заңдарға бағынатын атом- молекулалардың көп санынан құрылған жүйе,- идеалды немесе реалды газ болып табылады. Молекулалардың ең жай моделі- атом- серпімді шарик-деп қарастыру тек 1 атомды газдың қасиеттерін түсіндіруге пайдаға асты. Осы арқылы сиретілген газ қасиеттері түсіндірілді, күй теңдеуі қорытылды. Келесі модельде молекулалардың тартылу және тебілу күштерін ескеру–тығыз газдардың, сұйықтардың және қатты денелердің қасиеттерін зерттеуге мүмкіндік береді. Молекуланың ілгерілмелі қозғалыстарының еркіндік дәрежелерін ғана емес, айналмалы және тербелмелі қозғалыстары кезіндегі еркіндік дәрежелерін де ескеру көпатомды молекулалы газдардың жылу сыйымдылығын түсіндіруге мүмкіндік береді. ХIХ ғасырдың аяғында жаңа зерттеу объектілері, жаңа моделдер пайда болды. Өйткені идеал газ моделі бұл құбылыстарды түсіндіруге жарамсыз екендігі, яғни тәжірибелік фактіге сәйкес келмейтіндігі анықталды. Бұл құбылыстар: абсолют қара дененің сәуле шығаруы, денелердің жылу сыйымдылығының төменгі температурадағы өзгерісі, атомдардың сызықты спектрлері. Атомның ішкі қасиеттерін қарау үшін планетарлық модель қарастырады, ал оның орнықтылығын және спектрлерін түсіндіру үшін атом кванттық жүйе деп есептеледі. Осы құбылыстарды түсіндіру үшін классикалық физиканың кейбір үстіртін көзқарастарынан бас тартуға тура келді. Нәтижесінде пайда болған кванттық физика заңдары заттардағы кейбір құбылыстарды, қасиеттерді түсіндіруге мүмкіндік берді. Молекулалық әсерлесуде кванттық заңдарды ескеру күрделі молекулалы газдарды, молекулалық спектрлерді зерттеуде табысқа жеткізді. Молекулалардың коллективтік өзара әсерлердің моделі қатты дененің жылу сыйымдылығын түсіндіруге мүмкіндік берді. Электрлік қасиеттерді сипаттау үшін электрон моделі- заряды толған шарик,-қолданылды. Металдардың электрлік қасиеттерін зерттеуде осындай шариктер газына идеал газ заңдарын (классикалық статистикалық физика әдістерін) қолданып, зат өткізгіштігінің классикалық теориясын құруға, сол арқылы ең жай электр заңдарын (Ом, Джоуль-Ленц және т.б.) түсіндіруге мүмкін болды. Электрондар дифракциясын қарастырғанда электрон ағынын толқындар деп қарастырған ыңғайлы. Электрондық спин кванттық теорияда ғана сипатталады. Асқын өткізгіш қасиеттерін қасиеттерін түсіндіруде, яғни қатты денелердегі төмен температуралардағы электронның қозғалысын сипаттау үшін де кванттық заңдар керек. Н. Бор ұсынған атомдық ядроның тамшы моделі ядроның бөлінуін түсіндірді. Ал ядролық реакциялар: резонансты жұтуды және ыдырау процесстерін түсіндіру үшін кванттық жүйе деп қарастыру керек. Теңбе-тең сәулеленуді сипаттау үшін бірқатар моделдер қолданылады. Классикалық модельде бұл тұрғын электромагнитттік толқындардың жиыны деп қарастыру қажет болды. Бұл жарық қысымын, ұзын толқындардың сәуле шығару спектрін түсіндірді. Абсолют қара дененің негізгі сәуле шығару заңын- Планк формуласын қорыту үшін әрбір тұрғын толқынды кванттық осциллятор түрінде қарастыру қажет болды, немесе фотондық газ түрінде зерттеу керек болды. Осыдан классикалық және кванттық модельдерден қатынастары жөнінде түсінік алуға болады. жүктеу/скачать 0,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|