有限空間中各向異性費米氣體熱力學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、本文系統(tǒng)的研究了在有限空間的系統(tǒng)中,理想費米氣體壓強(qiáng)的各向異性性質(zhì)。文章首先介紹了國內(nèi)外近年來有關(guān)小尺度系統(tǒng)在理論上和實驗上的一些研究進(jìn)展,隨后系統(tǒng)的介紹了關(guān)于統(tǒng)計物理學(xué)中計算理想氣體巨勢邊界效應(yīng)的兩個重要工作:其中的一個工作是在數(shù)學(xué)家M.Kac的基礎(chǔ)上給出了二維不規(guī)則邊界有限空間理想氣體的狀態(tài)方程；而另一種方法則是對一些特殊的已知其能譜的系統(tǒng),直接對狀態(tài)方程中所有微觀狀態(tài)計算求和,從而獲得精確的狀態(tài)方程。本文在此研究的基礎(chǔ)上通過一定方

2、式的形變,系統(tǒng)的計算了不同維數(shù)有限空間中理想費米氣體的各向異性壓強(qiáng),并且總結(jié)出相關(guān)結(jié)論。我們通過研究發(fā)現(xiàn):在有限空間中,熱力學(xué)勢是和形狀相關(guān)的,因此有限空間中的理想氣體的壓強(qiáng)是各向異性的,這個各向異性的大小是和容器的幾何形狀密不可分的,同時也取決于我們?nèi)绾螌θ萜鲗嵤┪⑿〉男巫?不同的形變方式計算出的壓強(qiáng)是彼此不相等的,這是有限空間中理想量子氣體的各向異性熱力學(xué)性質(zhì)的一種自然表達(dá)。我們還對壓強(qiáng)做了低溫展開,這是因為在低溫高密的條件下,粒子