Закон равнораспределения - утверждение, согласно которому в классической
равновесной статистич. системе ср. кинетич. энергия,
приходящаяся на каждую трансляционную, вращательную и колебательную степени
свободы, равна q/2 (q = kT), средняя потенциальная энергия, приходящаяся
на каждое гармонич. колебание в системе,- тоже q/2. Т. о., на каждую колебат.
степень свободы в среднем приходится энергия q - в 2 раза больше, чем на каждую
трансляц. и вращат. степени свободы. Закон равнораспределения является прямым следствием статистич.
вириала теоремы:
(чертой сверху обозначено усреднение с помощью
классич. канонического распределения Гиббса)и того, что Гамильтона
функция системы Я представляет квад-ратич. форму по обобщённым импульсам
рk для любого типа движения в нерелятивистской системе и квадратич.
форму по обобщённым координатам хk для каждого происходящего
в ней гармонич. колебания.
Закон равнораспределения ограничен областью применимости классич.
приближения: условие невырожденности газаqвыр
==
(см. Больцмана распределение), где V - объём системы, содержащий N молекул массой т, обеспечивает
применимость закона равнораспределения по отношению к трансляционному
движению, условия
=
=
и
-
по отношению к вращению молекул газа и колебат. движениям в них (I -
момент инерции, w0 - частота собств. колебаний). Численные значения
этих характерных температур заметно отличаются друг от друга по порядкам величин.
Например, для молекул, входящих в состав воздуха,
К,
К,
К,
и поэтому при комнатной температуре (Т300
К) трансляц. и вращат. движения невырождены и подчиняются закону равнораспределения, тогда как колебания
как бы выключены ("заморожены") и практически не дают своего вклада
в термодинамич. характеристики системы. Закон равнораспределения эффективно применим в случаях,
когда система может быть аппроксимирована идеальной (т. е. учёт взаимодействия
частиц даёт малые поправки к равновесным термодинампч. характеристикам газа),
а, кроме того, внутр. движения в молекулах
(например, вращения и колебания) независимы друг от друга и от поступат. перемещений
(трансляций) молекул.
Для расчёта внутренней энергии
и теплоёмкости при пост. объёме
газа,
состоящего из n-атомных молекул (общее число
молекул - N), следует подсчитать число независимых степеней свободы,
приходящихся на одну молекулу: 3 трансляционные, 3 вращательные, 3n-
6 колебательных (в линейных молекулах 2 вращательные и 3n- 5 колебательных),
и воспользоваться законом равнораспределения. Тогда
[для газа из линейных молекул
Для простых твёрдых тел, рассматриваемых в гармонич. приближении (см. Динамика
кристаллической решётки), из закона равнораспределения при темп-pax выше Дебая температуры следует Дю-лонга и Пти закон
=
N·3q или для молярной теплоёмкости кристалла, Смоп
= 3R (R - универсальная газовая постоянная ).Для равновесного
излучения Закон равнораспределения приводит к Рэлея- Джинса закону излучения, справедливому
в области низких частот
И. А. Квасников
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
![]() |