3.统计涨落现象( Fluctuation) 大量小球整体按狭槽的分布遵从一定的统计规律。但每次的分布曲线都略有不同,所以统计规律永远 伴随涨落现象。为了得到一个具有稳定的确定值,我们对每次的曲线取平均值,而每次实验结果与平均值 的差异就叫涨落。所以在一定的宏观条件下,大量小球落入槽的各种分布在一定的平均值上、下起伏变化 的现象称为涨落现象 切与热现象有关的宏观量的数值都是统计平均值。在任一给定瞬间或在系统中任一给定局部范围 内,观测值都与统计平均值有偏差 4.统计平均值 例如我们要测量物体系统中的某一个物理量M的量值,那么由于物体系统内微观状态的变化或其他因 素的影响,M的测量值可以每次不同。如总共测量了N次,其中M次测得是M1,N2次测得是M2…以 此类推。M统计平均值的定义为DM1N1+M2M2+M3N3+ 理论和实际上都希望N越大越好 所以一般希望N→∞。因此从上面的例子也可以看出统计规律是对大量偶然事件整体所遵循的规律 §6-3理想气体的压强公式 在前面我们曾说,分子物理讨论问题的方法是:个别分子的运动遵守力学规律,大量分子运动遵守 统计规律。压强公式的推导就可以清楚的看到这一点,所以压强公式的推导有代表性地说明了气体动理论 的任务和研究方法,我们不仅需要记住它的结论,而且需要知道它的推导步骤 理想气体的微观模型 1.同类分子质量相同 2.分子间的平均距离很大,除碰撞瞬间有作用力外,分子之间的相互作用力可忽略不计。因此,在两 次碰撞之间,分子的运动可当作匀速直线运动 3.分子之间的碰撞、以及分子与容器壁之间的碰撞可看作完全弹性碰撞 4.在平衡状态下,分子沿各个方向运动的儿率是相同的。不计分子所受的重力。 1871年, boltzmann提出等概率假设( Postulate of Equal Probabilities):对于处于平衡态的孤立系,其 各个可能的微观状态出现的概率是相等的 理想气体的压强公式 最早利用气体分子运动论的概念导出气体压强公式的方法是由18世纪伯努利提出的,后来经过克劳 修斯、麦克斯韦等人的发展导出的方法越来越科学、合理 伯努利(D. Bernoulli,1700-1782) 瑞士数学家和物理学家。1738年,他首先从物质分子结构观点以及分子无规则运动的假设出发,对气体压强予以微观 解释,建立了气体动理论和热学的基本概念 单个分子 多个分子 平均效果 压强的产生 单个分子碰撞器壁的作用力是不连续的,即在什么时间碰撞器壁是偶然的。而且是不均匀的,即在何 处碰撞器壁也是偶然的。但是由于器壁某一面积上有大量的分子对它不断地进行碰撞,从总的效果上来看, 就有一个持续的平均作用力作用在器壁之上 8