ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Идеальный нерелятивистский бозе-газ из "Термодинамика и статистическая физика Теория равновесных систем " Рассмотрим сначала чисто формально модель нерелятивист- ского бозе-газа из частиц с нулевым спином, откладывая вo пpo о физической интерпретации такой модели до пункта обсуждений. [c.473] При переходе от суммирования по р к интегралу, можно было предвидеть заранее, так как величина интеграла по р вообще не зависит от величины Ио, т. е. [c.475] В знак того, что число заполнения Пр при р=0 может принимать макроскопическое значение порядка М, мы будем обозначать его больщой буквой Мо, а малой буквой По по аналогии с п=М1У будем обозначать плотность частиц конденсата Ко1У=По (в интегральном варианте такое выделение отдельного слагаемого выражается появлением в соответствующем месте (у нас — при р=0) б-функции с некоторым коэффициентом). [c.475] Из трех членов этого соотношения два (левая часть N и второе слагаемое правой части —У) имеют аддитивную асимптотику по N (т. е. —Л ), так что в отношении аддитивной природы Л о — первого слагаемого в правой части — у нас остается только альтернативный выбор либо Мо М (как в случае 0=0, когда Л о= =М), либо Л о Л о=1. [c.475] Выясним сначала, почему рассмотрение вырожденного бозе-газа связывают именно с Не-11. Так как температура статистического вырождения то случаи реального вырождения системы надо искать среди жидкостей (высокая плотность), состоящих из легких частиц (малая величина т). Составим таблицу характерных температур для претендентов на вырожден-ность (первых по указанным выше признакам). [c.481] все перечисленные в таблице жидкости при температурах кипения являются невырожденными. Понижая температуру жидкости, мы можем достичь точки вырождения 0о и опуститься еще ниже, но это удается лишь для Не , так как все остальные претенденты успевают, как это следует из таблицы, затвердеть намного раньше, чем наступит их вырождение. Для газов ситуация еще более определенна так как плотности числа частиц для газов на несколько десятичных порядков меньше, чем у жидкостей, то все реальные газы из молекул, без исключения, являются невырожденными по отношению к трансляционному движению. [c.481] Таким образом, единственной среди газов и жидкостей вырожденной бозе-системой из молекул, которую можно использовать в лабораторных экспериментах в земных условиях, — это жидкий Не (жидкий Не — это ферми-система) — совершенно уникальная, единственная в своем роде система, теоретическое исследование которой до сих пор еще полностью не завершено. Остановимся на некоторых особенностях этой системы. [c.481] Во-первых, как это видно из анализа рис. 179, это не идеальный газ, а плотная система, так как радиус взаимодействия частиц RQ a = l/V N. [c.482] В-третьих, для жидкого Не очень характерно температурное поведение теплоемкости Су(0) (рис. 180) — в нем имеется .-точ-ка с логарифмической особенностью. Несмотря на явное различие зависимостей /(0) и теоретической Сид(0), хочется думать, что Я-точка связана с температурой бозе-конденсации в системе, т. е. с исчезновением резерва частиц, не участвующих в тепловом движении. Характерно также, что на участке до 1 К теплоемкость имеет температурное поведение Су(0) 03 — как у фотонного газа (а не как у идеального бозе-газа из частиц Сид(0) 0 2), что сразу наводит на мысль о том, что энергия возбужденных состояний системы линейно (как и у фотонов) зависит от импульса Е(р) рс. [c.482] Вернуться к основной статье