2021-2022学年高二物理竞赛课件：麦克斯韦速率分布律

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2022/7/4,#,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,#,单击此处编辑母版标题样式,第,9,章 热运动的统计描述,麦克斯韦速率分布律,麦克斯韦速率分布律,一,、,分子速率分布的测定,金属,蒸汽源,胶片屏,斯特恩实验,可通过两缝,9-5,麦克斯韦速率分布率,分子动能,一,、运动,自由度,运动自由度：,确定一个物体在空间的位置所需的独立坐标的数目,平动动能,=,转动动能,+,振动动能,+,反映运动的自由程度,9-4,理想气体的内能,二,、气体分子,速率分布函数,速率分布函数：,速率在,v,附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比,即,反映分子在速率,v,附近单位速率区间内的概率大小,9-5,麦克斯韦速率分布率,在,0,区间有,归一化条件,在,v,1,v,2,区间,在,v,v,+,d,v,区间的分子数占总分子数的百分比,9-5,麦克斯韦速率分布率,三,、,麦克斯韦速率分布定律,麦克斯韦速率分布函数,1859,年,麦克斯韦从理论上导出平衡状态下气体分子速率分布函数,麦克斯韦速率分布曲线,9-5,麦克斯韦速率分布率,四,、,三种统计速率,1.,最概然速率,v,p,：,f,(,v,),极大值对应的速率,令,可得,9-5,麦克斯韦速率分布率,2.,平均速率,9-5,麦克斯韦速率分布率,3.,方均根速率,9-5,麦克斯韦速率分布率,讨论：,(2),(1),v,0,v,速率区间分子的平均速率,9-5,麦克斯韦速率分布率,例,3,有,0,o,C,平衡状态下的氧气，计算最概然速率和速率在,300,310m/s,区间内氧分子数的百分率,解：,速率区间较小，可用,9-5,麦克斯韦速率分布率,讨论：,令,9-5,麦克斯韦速率分布率,平衡态时，,T,处处相等，压强,有,积分得,n,0,：,h,=0,处的分子数密度,9-6,玻尔兹曼分布率,高度,h,处,二、玻尔兹曼分布律,分子的重力势能,在,x,x+,d,x,，,y,y+,d,y,，,z,z,+,dz,区域,玻尔兹曼分布律,9-6,玻尔兹曼分布率,