БО́ЗЕ – ЭЙНШТЕ́ЙНА СТАТИ́СТИКА
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
БО́ЗЕ – ЭЙНШТЕ́ЙНА СТАТИ́СТИКА (бозе-статистика), квантовая статистика, применяемая к системам тождественных частиц с нулевым или целым спином (ядра с чётным числом нуклонов, фотоны, пи-мезоны и др. – т. н. бозоны). Характерная особенность Б. – Э. с. заключается в том, что в одном и том же квантовом состоянии может находиться любое число частиц. Предложена в 1924 Ш. Бозе для фотонов и развита А. Эйнштейном применительно к молекулам идеального газа.
Для системы частиц, подчиняющихся Б. – Э. с., состояния описываются симметричными по отношению к перестановкам любой пары частиц волновыми функциями, что является другой эквивалентной формулировкой Б. – Э. с. Подобные системы называются бозе-системами (бозе-газ, бозе-жидкость). Для идеального бозе-газа в случае статистич. равновесия (при темп-ре выше вырождения температуры) ср. число частиц $n̅_i$ в состоянии $i$ определяется Бозе – Эйнштейна распределением.
Одним из применений Б. – Э. с. является теория теплоёмкости твёрдых тел. Тепловые колебания твёрдого тела описываются как возбуждения совокупности осцилляторов, соответствующих нормальным колебаниям кристаллич. решётки. Возбуждённые состояния системы осцилляторов можно описывать как идеальный газ квазичастиц – фононов, подчиняющихся Б. – Э. с. На основании этого представления удаётся правильно описать поведение твёрдых тел при низких темп-рах, в частности получить Дебая закон теплоёмкости. К важным приложениям Б. – Э. с. относится также теория излучения абсолютно чёрного тела, опирающаяся на представление о квантах электромагнитного поля – фотонах.