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玻色分布

玻色分布,全稱玻色-愛因斯坦分布,是描述在熱平衡狀態下,全同且自旋為整數的(即自旋為n*h/2π,其中h是普朗克常量)的量子粒子在各個能級(E)上平均粒子占有數的統計分布。

這種分布適用於無相互作用的玻色子系統,例如光子W粒子Z粒子He-4原子等。在這樣一個系統中,粒子是不可分辨的,且每個量子態可以容納任意正整數個粒子。玻色分布的表達式為,其中μ是化學勢,T是熱力學溫度,k是玻耳茲曼常量

在高溫和低密度條件下,玻色分布過渡到經典的麥克斯韋-玻耳茲曼分布。特別地,當化學勢μ=0時,基態分布會發散,導致大量粒子聚集在基態,形成玻色-愛因斯坦凝聚。在所有能級的占有數f(E)遠小於1的情況下,玻色-愛因斯坦分布函式趨近於玻爾茲曼分布函式,這種情況被稱為經典極限。