Д. И. Кенжалиев, Р. Мырзакулов Статистикалық физика, термодинамика және физикалық кинетика негіздері «Физика (білімтану)»
жүктеу/скачать 0,7 Mb.
|
statistikalik-fizika 2
| 4. Басқа ғылымдармен байланысты.
Осыдан термодинамика және статистикалық әдістемелердің артықшылықтары және кемшіліктері қайтадан еске түсірейік: Термодинамикалық әдістеменің артықшылықтары. Бұл өте жалпы теория яғни барлық макрожүйелерге ортақ., ал статистикалық физика қорытындылары ұсақ бөлшектердің тәртібі жөніндегі болжамдарға көп тәуелді. Термодинамикалық әдіс- жеңіл, жай математикалық түрлендірулердің арқасында бірқатар нақты есептерді шешуге мүмкіндік береді. Сол себепті оны техникада көп қолданады. (Мысалы Техникалық термодинамикада және Жылутехникасы сияқты) Термодинамикалық әдістеменің кемшілігі: Термодинамикалық әдістемені қолданғанда құбылыстардың ішкі механизмі анық болмайды, не себепті деген сұраққа жауап бере алмайды. Мысалы: мыстан жасалған сым тез созылғанда- суиды, ал резеңке жгут -қызады. Бұндай айырмашылықтың себебі анық емес, термодинамикалық әдістемемен анықтауға мүмкін болмайды. Ал статистикалық әдістеме осы құбылыстың механизмін түсінуге мүмкіндік береді. Термодинамика әдістерінің көмегімен шешуі мүмкін болмайтын бірқатар есепті статистикалық әдісті қолданып шешеді. Оның көмегімен зерттелгені: макроскопиялық жүйелердің күй теңдеулері, жылу сыйымдылық теориясы, сәуле шығарудың кейбір мәселелері және т.б. мәселелер жатады. Статистикалық әдіс, сонымен бірге, термодинамика заңдарын дәлелдейді, олардың қолдану шекараларын анықтап береді. Олардың заңдарының бұзылуының (флуктуация) шекараларын анықтайды. Флуктуация масштабтарын анықтайды. Сонымен термодинамикалық және статистикалық физиканың зерттейтін облысының анық шекарасы жоқ. (оптикалық, механикалық, электродинамика сияқты емес) Бұлар теңбе-тең күйдегі кез келген макроскопиялық жүйелерді зерттеудің әдістері болып табылады. Газдар, сұйықтар, қатты денелер, плазма, электролиттер, жарық сәулелері, тіпті жүздеген нуклоны бар ауыр ядроларды зерттеуде қолданылады. Статистикалық физика- көп бөлшектерден құрылған жүйелерді зерттейді Статистикалық физиканың термодинамикадан айырмашылығы термодинамика физикалық құбылыстары туғызатын себептерді анықтамайды және түсіндірмейді. Ол тек сипаттайды. Сипаттау – құбылыстарды зерттеуде алғашқы қадам. Бұдан кейінгі қадамдары; оны түсіндіруі- бұл түсіндіруді статистикалық физика береді. Статистикалық физика атомдардың не молекулалардың қозғалыстары негізінде түсіндіреді. Молекула- заттың химиялық қасиетін сақтайтын ең ұсақ бөлшегі. Моль- сан жағынан массасы грамм есебімен молекула массасына тең зат мөлшері. Атом ядродан және электрондық қабықшадан тұрады. Ядрода атомның бүкіл массасы дерлік шоғырланған. (10-15м) Электрондық қабықша электрондардан тұрады. Саны элементтің периодты жүйедегі нөміріне тең ядро зарядына тең. Ядро протон мен нейтрондардан тұрады. Ядролық әсерлесулерде басқа да элементар бөлшектер пайда болып, бөлінеді. Олар зарядталған және нейтрал болуы мүмкін. Оларды үш топқа бөледі: лептондар, мезондар және гиперондар. Көбісі орнықсыз және «өмір сүру уақыты» деп аталатын уақыт аралығынан кейін бір-біріне айналады. Микробөлшектердің саны көп болғандықтан, физикалық зерттеуде олардың қасиеттері және сипаттамалар орташаланады. Бұл физикалық денелердің күйін тығыздық, қысым, заряд, температура және тағы басқа параметрлермен сипаттауға мүмкіндік береді. Бұл макроскопиялық параметрлердің өзара байланыстарын анықтау үшін тәжірибелік фактілерді пайдалануымыз қажет. Осы тәжірибе заңдары негізінде физикалық теорияларды құруға болады. Жалпы тәжірибелік заңдарға және фактілерге негізделген феноменологиялық теориялардың қолдану аймағы кең. Феноменогиялық теорияларға- термодинамика, электродинамика және тағы басқалар жатады. Бұл теорияларда жалпы заңдылықтар қорытылады, бірақ теорияларға тәжірибе жолымен анықталатын зат параметрлері кіреді. Зат параметрлерін есептеу үшін заттың микроқұрылымын ескеруге мүмкіндік беретін теориялар құрылады. Бұл молекула-кинетикалық, сонымен бірге, электрондық теориялар ондай теориялардың есептерінің бірі берілген денені құрайтын микробөлшектерінің физикалық параметрлердің белгілі- бір мәндері бойынша қандай да бір физикалық шамалардың орташа мәндерін анықтау болып табылады. Кинетикалық теориялардың есебі феноменологиялық теориялар үшін коэффициенттері мен константаларды есептеулерімен ғана шектелмейді, сонымен бірге олардың негізін құрайды. Сонымен бірге молекулалық теориялар заттың ішкі құрылымын және оның микроскопиялық моделін көзге елестетуге мүмкіндік береді. Сол арқылы маңайдағы дүниенің заңдары мен құбылыстарын тереңірек танып білуге, басқа жағынан қорытындыларды қолданатын моделдің шектеулермен тексеруге мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 0,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|