GLOBAL KNOWLEDGE ARK

Žinynas

Žinių pagrindai

Tyrinėkite sąvokas, dėsnius, lygtis ir metodus, jų taikymą ir šaltinius. Pasirinkite pažinimo sritį arba raskite konkretų žinyno įrašą.

Daugiau filtrų

Žinyno įrašai

Rodoma įrašų: 571–600 iš 1709

FizikaJudesio kiekio momento algebra ir pakopinis spektras

Kvantinis judesio kiekio momentas tenkina sąryšį [J_i,J_j]=iħ ε_ijk J_k.

Modelis
FizikaKvantinių judesio kiekio momentų sudėtis

Nepriklausomi komutuojantys judesio kiekio momentai sudedami pagal J=J₁+J₂.

Modelis
FizikaStacionarioji neišsigimusių būsenų trikdžių teorija

Kai H₀ tikrinė vertė yra izoliuota ir neišsigimusi, o hermitinis trikdys V yra mažas, žemiausių eilių energijos pataisos yra ⟨n|V|n⟩ ir Σ_{k≠n}|⟨k|V|n⟩|²/(E_n⁰−E_k⁰).

Modelis
FizikaIšsigimusių būsenų stacionarioji trikdžių teorija

Išsigimusioje H₀ tikrinėje poerdvėje pirmosios eilės energijos poslinkiai ir tinkamos nulinės eilės būsenos gaunami diagonalizuojant projektuotą ermitinį trikdį PVP.

Modelis
FizikaSilpnų nuo laiko priklausančių perėjimų amplitudės

Kai pradinė būsena yra nekintamo H₀ tikrinė būsena i, silpnas trikdis V(t) suteikia pirmosios eilės amplitudę c_f(t)=−(i/ħ)∫_{t₀}^t V_fi(t′)exp[i(E_f−E_i)(t′−t₀)/ħ]dt′, kai f≠i.

Modelis
Fizika · ChemijaElektrinių dipolinių perėjimų atrankos taisyklės

Ilgųjų bangų elektrinio dipolio artinyje atominių perėjimų stiprumas priklauso nuo dipolinio matricos elemento.

Modelis
Fizika · ChemijaVariacinis pagrindinės būsenos energijos rėžis

Jei savijungis Hamiltono operatorius yra aprėžtas iš apačios, kiekviena normuota bandomoji būsena, kurios energijos vidurkis baigtinis, tenkina ⟨ψ_trial|H|ψ_trial⟩≥E₀.

Matematinis teiginys
Fizika · ChemijaPagrindinis termodinaminis sąryšis ir cheminis potencialas

Paprastos suspaudžiamos pusiausvirosios sistemos U(S,V,{N_i}) diferencialas yra dU=T dS−p dV+Σ_i μ_i dN_i.

Modelis
Fizika · ChemijaEntalpija ir Helmholco termodinaminis potencialas

Ležandro transformacijos H=U+pV ir F=U−TS pakeičia natūraliuosius būsenos kintamuosius: esant nekintamai sudėčiai, dH=T dS+V dp ir dF=−S dT−p dV.

Apibrėžimas
Fizika · ChemijaMaksvelo termodinaminiai išvestinių sąryšiai

Glodžių pusiausvyros potencialų mišriųjų išvestinių lygybė duoda (∂T/∂V)_S=−(∂p/∂S)_V, (∂T/∂p)_S=(∂V/∂S)_p, (∂S/∂V)_T=(∂p/∂T)_V ir (∂S/∂p)_T=−(∂V/∂T)_p.

Matematinis teiginys
Fizika · ChemijaŠiluminės talpos, plėtimasis ir spūdumas

Pastoviam paprastosios spūdžios medžiagos kiekiui C_V=(∂U/∂T)_V ir C_p=(∂H/∂T)_p.

Modelis
FizikaŠiluminio variklio naudingumo koeficientas ir Karno riba

Ciklinis šiluminis variklis, gaunantis šilumos kiekį Q_h iš T_h temperatūros rezervuaro ir atiduodantis Q_c T_c temperatūros rezervuarui, atlieka darbą W=Q_h−Q_c.

Modelis
Fizika · ChemijaŠiluminė pusiausvyra ir entropijos riba žemoje temperatūroje

Šiluminė pusiausvyra yra tranzityvi, todėl galima naudoti bendrą temperatūros skalę.

Modelis
FizikaMikrokanoninis ansamblis ir būsenų skaičiavimas

Izoliuotai pusiausvyros sistemai su fiksuotu energijos sluoksniu, tūriu ir dalelių skaičiumi mikrokanoninis modelis priskiria vienodą tikimybę visoms prieinamoms mikrobūsenoms.

Modelis
Fizika · ChemijaTermodinaminiai stebimieji dydžiai iš statistinės sumos

Kanoninei statistinei sumai Z=Σ_i exp(−βE_i) galioja F=−k_BT lnZ, U=−∂_β lnZ ir S=k_B(lnZ+βU).

Modelis
Fizika · ChemijaDidžiojo kanoninio ansamblio dalelių mainai ir potencialas

Sistemai, kuri keičiasi energija ir dalelėmis su rezervuarais, kurių temperatūra T ir cheminis potencialas μ, p_i,N=exp[−β(E_i,N−μN)]/Ξ ir Ξ=Σ_N,i exp[−β(E_i,N−μN)].

Modelis
Fizika · ChemijaKlasikinis energijos tolygus pasiskirstymas ir kvantinis užšalimas

Klasikiniame kanoniniame modelyje kiekvienas nepriklausomas kvadratinis narys, priklausantis nuo nesuvaržytos koordinatės ar impulso, į vidutinę energiją įneša k_BT/2.

Modelis
FizikaMaksvelo pusiausvirasis greičių skirstinys

Praskiestų klasikinių idealiųjų dujų rimties atskaitos sistemoje dalelės greičio tikimybės tankis yra (m/(2πk_BT))³ᐟ²exp[−m|v|²/(2k_BT)].

Modelis
Fizika · Chemija · Žemė ir kosmosasFazių sambūvis ir Klapeirono nuolydis

Grynosios fazės koegzistuoja esant tai pačiai T ir p, kai jų molinės Gibso energijos yra lygios.

Modelis
Fizika · Žemė ir kosmosasPlanko spektras ir elektromagnetinių modų skaičiavimas

Šiluminės spinduliuotės vakuuminėje ertmėje, kurios temperatūra T, spektrinis energijos tankis kampinio dažnio vienetui yra u_ω=ħω³/[π²c³(exp(ħω/(k_BT))−1)].

Modelis
FizikaNejudančio krūvio Kulono laukas

Vakuumo elektrostatikoje taškinis krūvis q taške r′ sukuria E(r)=q(r−r′)/(4πε₀|r−r′|³).

Modelis
FizikaPuasono ir Laplaso elektrostatiniai kraštiniai uždaviniai

Elektrostatinis potencialas vakuume tenkina lygtį ∇²φ=−ρ/ε₀; srityse be krūvių jis tenkina Laplaso lygtį.

Modelis
FizikaĮžemintos sferos uždavinio sprendinys atvaizdų metodu

Kai krūvis q yra taške r₀ už įžemintos laidžios sferos, kurios spindulys a, o centras – koordinačių pradžioje, atvaizdo krūvis q′=−qa/|r₀| taške r′=a²r₀/|r₀|² duoda potencialą išorėje q/(4πε₀|r−r₀|)+q′/(4πε₀|r−r′|).

Modelis
FizikaElektrinis dipolis ir multipolinis skleidinys

Lokalizuoto krūvio pasiskirstymo išorėje potencialas išskleidžiamas atvirkštinio atstumo laipsniais.

Modelis
FizikaMagnetostatinis Bio–Savaro laukas

Lokalizuotas stacionarus srovės pasiskirstymas vakuume sukuria B(r)=μ₀/(4π)∫J(r′)×(r−r′)/|r−r′|³d³r′.

Modelis
Fizika · ChemijaPoliarizacija, surištasis krūvis ir elektrinė slinktis

Makroskopinė elektrinė poliarizacija P lemia surištojo tūrinio krūvio tankį ρ_b=−∇·P ir paviršinio krūvio tankį σ_b=P·n medžiagos riboje.

Modelis
FizikaĮmagnetėjimas, surištoji srovė ir magnetinio lauko stipris

Įmagnetėjimas M sukuria surištąją tūrinę srovę J_b=∇×M ir paviršinę srovę K_b=M×n.

Modelis
FizikaElektromagnetinio lauko šuolio sąlygos terpių sandūroje

Nejudančioje terpių sandūroje, kurios vienetinis normalės vektorius n nukreiptas iš terpės 1 į terpę 2, n·(D₂−D₁)=σ_free, n·(B₂−B₁)=0, n×(E₂−E₁)=0 ir n×(H₂−H₁)=K_free.

Modelis
FizikaPlokščiosios bangos dielektrikuose

Vienalyčiame nemagnetiniame izotropiniame dielektrike monochromatinei plokščiajai bangai galioja k²=ε_r(ω)ω²/c² ir B₀=k×E₀/ω.

Modelis
Fizika · ChemijaLorenco osciliatoriaus dielektrinio atsako modelis

Slopinamo surištojo elektrono osciliatoriaus modelis duoda ε_r(ω)=1+Ne²/[ε₀m(ω₀²−ω²−iγω)], kai taikoma exp(−iωt) konvencija.

Artinys
ModelisPatikrinta pagal šaltinius

Termodinaminiai stebimieji dydžiai iš statistinės sumos

FizikaChemija

Kanoninei statistinei sumai Z=Σ_i exp(−βE_i) galioja F=−k_BT lnZ, U=−∂_β lnZ ir S=k_B(lnZ+βU).

Esminės žinios

Kanoninei statistinei sumai Z=Σ_i exp(−βE_i) galioja F=−k_BT lnZ, U=−∂_β lnZ ir S=k_B(lnZ+βU). Esant pastoviam tūriui ir medžiagos kiekiui, Var(E)=∂_β²lnZ=k_BT²C_V; slėgis yra k_BT(∂_VlnZ)_T,N, kai hamiltoniano priklausomybė nuo tūrio atitinka mechaninį darbą.

Vertės ir lygtys

F=−k_BT lnZ; U=−∂_βlnZ; Var(E)=k_BT²C_V; p=k_BT(∂_VlnZ)_T,N

F,U,E
Laisvoji energija, vidinė energija ir mikrobūsenos energija J
Var(E)
Energijos dispersija J²
β
Šiluminės energijos atvirkštinė vertė J⁻¹
k_B
Bolcmano konstanta J K⁻¹
T
Temperatūra K
C_V
Šiluminė talpa esant pastoviam tūriui J K⁻¹
p,V
Slėgis ir tūris Pa; m³
Z,N
Bedimensė statistinė suma ir dalelių skaičius

Sąlygos ir taikymo ribos

  • Pusiausvirasis kanoninis ansamblis, T>0, β=1/(k_BT); konverguojančios diferencijuojamos sumos, o skaičiuojant išvestines pagal β išoriniai parametrai laikomi pastoviais.
  • Teisingai atsižvelkite į išsigimimą ir dalelių statistiką. Dispersijos sąryšis galioja darant prielaidą, kad hamiltonianas nepriklauso nuo temperatūros; efektyviesiems nuo temperatūros priklausantiems modeliams reikia papildomų narių.
Šaltiniai · 3

Šaltiniai

Šaltiniai išlaiko savo taikymo ribas. Vien nuoroda nepatvirtina kiekvieno teiginio patikrinimo.

  1. Richard Fitzpatrick / University of Texas at Austin3 šaltiniai
    1. Thermodynamics and Statistical Mechanics (2016): Calculation of mean valuesRichard Fitzpatrick / University of Texas at AustinPaskaitų medžiagafarside.ph.utexas.eduSkaityti šaltinį
    2. Thermodynamics and Statistical Mechanics (2016): Partition functionRichard Fitzpatrick / University of Texas at AustinPaskaitų medžiagafarside.ph.utexas.eduSkaityti šaltinį
    3. Thermodynamics and Statistical Mechanics (2016): Helmholtz energyRichard Fitzpatrick / University of Texas at AustinPaskaitų medžiagafarside.ph.utexas.eduSkaityti šaltinį

Pagrindimas ir peržiūra

Termodinamika ir statistinė mechanika (2016): Vidutinių verčių skaičiavimas: 7.35–7.50 lygtys: energijos išvestinės, energijos dispersija, apibendrintoji mechaninė jėga. Termodinamika ir statistinė mechanika (2016): Statistinė suma: 7.56 lygtis: kanoninė entropija; įstačius į F=U−TS gaunama F=−k_BT lnZ. Termodinamika ir statistinė mechanika (2016): Helmholco energija: 6.100–6.109 lygtys: F=U−TS ir jos diferencialas natūraliųjų kintamųjų atžvilgiu.

2026-10-10 · Nepriklausoma DI redakcinė peržiūra: nepriklausomai perskaityti visi 136 unikalūs autorių parengti glaustieji fizikos teiginiai, visos prielaidos ir pateiktos lygčių, kintamųjų bei vienetų lentelės, visos 192 iš fizikos kilusios semantinės sąsajos, tiksli autoriaus patikros matrica (165) ir susieti išsaugoti konceptualūs teiginiai. Trys fizikos žyma pažymėti matavimo realizavimo įrašai perduoti pagrindinei matavimų peržiūrai. Mokslinių šaltinių tikrinimas apima tikslų autoriaus atliktą skyrių tikrinimą, nepriklausomą viso glaustojo turinio ir semantikos peržiūrą bei toliau užfiksuotas tikslines pakartotines pirminių šaltinių patikras; neteigiama, kad kiekvienas šaltinis buvo nepriklausomai iš naujo perskaitytas visas. Nepriklausoma DI redakcinė peržiūra nėra žmogaus specialisto patvirtinimas ar eksperimentinis atkartojimas. Srities turinio sąrašas patvirtintas nepriklausomai peržiūrėjus du pridėtus juostų konstravimo metodus, patikrintus pagal šaltinius. Patvirtinimo įrašas: physics-independent-content-inventory-review.1.

Įrašo informacijaNuolatinė nuoroda į šį įrašą ↗
Įrašo identifikatorius
physics-partition-observables
Versija
university-core.1
Struktūruotas žinyno įrašas
Universitetinių pagrindų plėtra