fizyka statystyczna
 
Encyklopedia PWN
fizyka statystyczna,
dział fizyki teoret. zajmujący się badaniem właściwości układów makroskopowych, tj. układów składających się z olbrzymiej liczby cząstek;
nauka o fiz. właściwościach ciał makroskopowych traktowanych jako zbiór wielkiej liczby oddzielnych cząstek mikroskopowych (cząsteczek, atomów, elektronów, fotonów itp.). Zachowanie się poszczególnych cząstek wynika z ogólnych praw ruchu cząstek (klas. lub kwantowych — w zależności od sposobu opisu i rozważanych zjawisk), ale zachowanie się układu wielkiej liczby takich cząstek podlega specyficznym prawom statyst.: w statystyce klas. — statystyce Maxwella–Boltzmanna (Boltzmanna prawo rozkładu), w statystyce kwantowej — statystyce Bosego–Einsteina lub Fermiego–Diraca. Podstawową wielkością charakteryzującą układ z punktu widzenia fizyki statystycznej jest funkcja rozkładu statyst., określająca prawdopodobieństwo, z jakim cząstki układu mogą występować w poszczególnych stanach. Fizyka statystyczna dzieli się na termodynamikę statyst., której przedmiotem badań są układy w stanie równowagi termodynamicznej, i na teorię kinet., stanowiącą teorię procesów nierównowagowych.
Termodynamika statystyczna formułuje i rozwiązuje zagadnienia w sposób następujący: przy znanej strukturze układu fiz. (np. gazu, promieniowania) i założonym mechanizmie oddziaływań między elementami układu znajduje się wielkości makroskopowe w stanie równowagi termodynamicznej przy podanych warunkach zewn.: temperaturze, ciśnieniu, objętości, zewn. polu magnet. itp. W stanie równowagi termodynamicznej są możliwe pewne niewielkie odstępstwa od wartości średnich (fluktuacje).
Teoria kinetyczna obejmuje badanie takich procesów, jak dyfuzja, przewodnictwo cieplne, lepkość, które z mikroskopowego punktu widzenia są związane z elementarnymi procesami przenoszenia odpowiednio masy, energii, pędu itp. Wielkości makroskopowe otrzymuje się przez uśrednienie wielkości mikroskopowych przy uwzględnieniu funkcji rozkładu statystycznego. Prawa dla średnich wartości są identyczne z prawami fenomenologicznymi dla danego procesu.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia