速率分布函式

速率分布函式是一個描述分子運動速率分布狀態的函式。

基本介紹

  • 中文名:速率分布函式
  • 領域:熱力學
簡介,麥克斯韋-玻爾茲曼分布,參閱,

簡介

速率分布函式是一個描述分子運動速率分布狀態的函式。
一個符合玻爾茲曼分布的粒子體系,如理想氣體,其體系中粒子運動速率的分布可以用如下的速率分布函式來描述:
通常速率分布函式也採用依動量和依動能分布的形式,雖然形式上有所不同但因為動量動能和速率的相關關係,這些表達方式本質上和依速率表示的速率分布函式還是一樣的。
在處理某些特殊體系的情況下可能會用到二維和一維的速率分布函式,如固體表面吸附理想氣體就可以看做是在二維平面上運動的一個二維獨立粒子體系,當處理這個體系有關分子運動速率的問題的時候就要用到二維速率分布函式
二維速率分布函式:
一維速率分布函式:
式中,
表示處於該速率的分子的比例。

麥克斯韋-玻爾茲曼分布

麥克斯韋-玻爾茲曼分布是一個描述一定溫度下微觀粒子運動速度的機率分布,在物理學化學中有套用。最常見的套用是統計力學的領域。任何(巨觀)物理系統的溫度都是組成該系統的分子原子運動的結果。這些粒子有一個不同速度的範圍,而任何單個粒子的速度都因與其它粒子的碰撞而不斷變化。然而,對於大量粒子來說,處於一個特定的速度範圍的粒子所占的比例卻幾乎不變,如果系統處於或接近處於平衡。麥克斯韋-玻爾茲曼分布具體說明了這個比例,對於任何速度範圍,作為系統的溫度的函式。它以詹姆斯·麥克斯韋路德維希·玻爾茲曼命名。
這個分布可以視為一個三維矢量的大小,它的分量是獨立和常態分配的,其期望值為0,標準差為a。如果
的分布為
,那么
就呈麥克斯韋-玻爾茲曼分布,其參數為a。

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