المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 12056 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
دور أولي البقية في النهي عن الفساد
2025-04-15
معنى الحسنات يذهب السيئات
2025-04-15
{وَلَا تَرْكَنُوا إِلَى الَّذِينَ ظَلَمُوا}
2025-04-15
ما هي السور التي شيبت رسول الله
2025-04-15
الكوزرات
2025-04-15
حكم الماء المستعمل
2025-04-15


Maxwell-Boltzmann Averages  
  
1185   03:03 مساءاً   date: 30-8-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 9


Read More
Date: 4-9-2016 1277
Date: 19-8-2016 1703
Date: 23-8-2016 1405

Maxwell-Boltzmann Averages

a) Write the properly normalized Maxwell–Boltzmann distribution f (v) for finding particles of mass m with magnitude of velocity in the interval [v, v + dv] at a temperature τ.

b) What is the most likely speed at temperature τ.

c) What is the average speed?

d) What is the average square speed?

SOLUTION

a) We may write the unnormalized Maxwell–Boltzmann distribution immediately as

(1)

We would like to write (1) as f (v) so we must integrate over all velocities in order to find the proper normalization:

(2)

Rewriting (2) in spherical coordinates v, θ, φ, we have

(3)

A variety of problems contain the definite integral (3) and its variations. A particularly easy way to derive it is to start by writing the integral as

(4)

Now multiply I by itself, replacing x by y yielding

(5)

Rewriting (5) in polar coordinates gives

(6)

where we have substituted v = au2 in (6). So we have Integrating instead from 0 to ∞ then gives

(7)

The integral required here may be found by differentiating (7) once with respect to a:

(8)

Using (8) in (3), where a = m/2τ, gives

(9)

so

(10)

(11)

b) The most likely speed u occurs when (11) is a maximum. This may be found by setting its derivative or, simply the derivative of In f (v), equal to 0:

(12)

c) The average speed is given by

(13)

d) The mean square speed of the atoms may be found immediately by recalling the equipartition theorem and using the fact that there is τ/2 energy per degree of freedom. So

(14)

For completeness, though, the integral may be shown:

(15)




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.