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温度对分子初始转动能级分布的影响

2023-06-28 23:02 作者:阳既望  | 我要投稿

分子转动能级的一定温度下的玻尔兹曼分布情况是指分子在不同转动能级上的概率分布,它与分子的转动能量和系统的温度有关。


玻尔兹曼分布是一种指数分布,它给出了一个系统处于某种状态的概率,是该状态的能量及温度的函数。


玻尔兹曼分布可以用通俗的语言解释为:一个几乎无相互作用体系(例如理想气体),可以处在从低到高一系列不同的能级上。体系达到热平衡时,显然低能级占据的粒子多,高能级占据粒子少。这跟财富分布也是一样的,穷人多而富人少。


玻尔兹曼分布可以用数学公式表示为:


其中$p_i$是系统处于状态$i$的概率,$\varepsilon_i$是该状态的能量,$kT$为玻尔兹曼常数$k$和热力学温度$T$的乘积。(实际用于具体的数值计算需要考虑的更加详细。)





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