由完全开放系统的统计分布研究几个热力学系统

由完全开放系统的统计分布(也称N-E-V分布)计算了几个热力学系统的热力学量,其结果是与其他分布相同的,只是由平均值代替了固定不变值,但计算的相对涨落却是与通常理论完全不同的.通常的分布计算的相对涨落虽然不完全相同,但都正比于1/N,而由完全开放系统的统计分布计算的相对涨落却正比于1.     

论广义力的涨落

应用系统理论和准热力学方法，计算了气体压强和电介质极化强度的涨落。结果表明，这两个量在正则系统和巨正则系统的涨落均在数值上的差异，准热力学方法对气体压强的涨落给出的结果和巨正则系综相同，对电介质极化强度的涨落所得结果则和正则系缩相同，文中阐明了这些结果异同的原因。     

简单体系温度涨落的发散问题

平衡体系热力学推导涨落的前提是涨落必须很小，如果得到一个发散的结果说明这一涨落是不可靠的.对一些体系温度涨落的热力学结果，在温度趋于绝对零度时是发散的，这时必须用统计物理来处理.对这些体系进行统计物理处理的结果表明，涨落在温度趋于绝对零度时是趋于零的. 关键词： 热力学与统计物理 涨落     

格点规范理论的平均场研究与普适性讨论

我们利用朴素的平均场近似方法与Shahbazyan提出的方法研究了格点规范理论的Manton作用量和其他几种作用量. 用平均场方法计算了几种SU(2)格点规范作用量的过渡点的β值, 用Shahbazyan提出的方法, 假设普适性存在, 直接由SU(2) Wilson作用量的Monte确良Carlo结果和几种作用量与Wilson作用量的关系, 得到这几种作用量过渡点的β值. 最后, 我们对用两种方法计算得到β_c值进行了比较, 作为对普适性假设的一个检验.     

压强的微观表达式-((H)/(V))_(qp)及其涨落

按照系综理论，压强ｐ是偏导数－（　Ｈ／ Ｖ）ｑｐ的统计平均值：ｐ＝〈－Ｈ／Ｖ）ｑｐ〉，人们由它引出结论：－（Ｈ／Ｖ）ｑｐ作为一个相函数乃是压强的瞬时值，但根据这一前提得到的压强涨落公式与准热力学理论矛盾，并引起了长期的争论．本文提出如下见解：偏导数－（Ｈ／Ｖ）ｑｐ与相变量（ｑ，ｐ）的选择有关，只有对于某种特殊的相变量，它才能表示压强的瞬时值．这时公式〈（２Ｈ／ Ｖ２）ｑｐ〉＝（ｐ／Ｖ）ｓ成立．而根据这一公式，可以从系综理论的压强涨落公式过渡到准热力学理论的压强涨落公式．     

热力学函数关系的新思考

应用热力学函数关系可以直接计算和推导其他的复杂关系式,在整个热力学理论中具有重要作用．本文设计了用“十”字法记忆四个基本全微分关系;用“一”字法记忆麦克斯韦关系．将这两种方法有效的结合起来对于记忆全微分关系和麦克斯韦关系．更加方便、简捷和实用．     

单势阱粒子溢流模型中热力学量的涨落效应

采用相空间积分方法严格导出了各态历经条件下单势阱粒子溢流模型中系统温度和阱内粒子数涨落的解析表达式,着重讨论了热力学量涨落与总粒子数和势阱体积之间的关系.研究表明,系统总粒子数越少以及势阱体积越小,热力学涨落越显著,并且热力学涨落与阱内粒子的溢出密切相关.粒子的溢出和系统负比热及热力学大幅涨落的发生存在一一对应的关系,这一对应关系的根源可以从表观能量逆均分来理解.     

光纤中热力学本征涨落相位噪声

根据涨落的热力学理论,详细分析和计算光纤中热力学本征涨落相位噪声的方均值。讨论它对光纤干涉仪的影响,把热力学本征涨落噪声和热力学本征驻波噪声进行比较     

基于比热的完全物态方程

在热力学中,一个封闭体系的完全物态方程指由两个状态量为自变量所确定的一种函数关系,由这个关系能够导出所有其他热力学量之间的关系.比如亥姆霍兹自由能F表示为体系的比体积v和温度T的函数F(v,T)时,就是这种完全物态方程.但是这种完全物态方程至今没有实际计算的表达式.我们以等温压强函数pT(v)和建立在德拜模型基础上的定容比热函数Cv(v,T)为基础,建立了一个有具体函数表达式的完全物态方程.用这种完全物态方程对几种固体金属材料进行了实际计算,所导出的热力学状态量和物性参数,与实验测量能够比较好地符合.这种完全物态方程在高温高压物理领域具有一定的应用价值.     

低温下介观电路的量子涨落

从有源RLC回路的运动方程出发,用涨落一耗散定理,研究了回路的能量涨落,电荷及电流涨落,发现低温下这些涨落是属量子力学效应,并给出了电荷、电流的测不准关系;而在温度升高时,涨落是经典的热力学涨落,量子力学效应被淹没. 关键词：     

白光LED光学仿真中的相关色温计算

光学仿真是白光LED照明设计中的一个重要方法,但色度分布的光学仿真中计算量太过庞大,以致在一般计算条件下无法得到可靠的仿真结果。为解决这一问题,本文利用色度转换关系和逐点法计算色温,引入数值拟合和像素合成两种处理方法,有效降低了光学仿真结果的涨落。通过对处理结果和实验结果在照度和相关色温两方面的对比,两种处理方法的有效性得到证明,大幅提升了基于色度配光的光学仿真计算效率。     

对易子在求平均值中的应用

在量子力学的教学中,有相当一部分习题是求力学量的平均值.直接用公式 是求F的平均值的基本方法.对于初学者来说,用这个公式进行适量的计算,作为一种训练是必要的.但是,由于波函数的形式往往较为复杂,用上述公式求平均值一般计算量较大,不易求得较普遍的结果.实际上,对于某些特殊情况,例如谐振子、氢原子等问题,可以适当地利用一些对易子,从分析哈米顿算符的特征入手,不必考虑具体的波函数,就能迅速求得诸如

、、、以及等值,而且所得结果是普遍表式.同时,利用对易子计算平均值,也是一种有效的特殊方法或技巧.下面具体说明…     

重离子深部非弹性碰撞中的一种动力学方法

为了解释重离子碰撞中的耗散与涨落问题, 发展了关联动力学方程和扩散方程的一种动力学方法. 考虑相对运动、碎片转动以及质量有对称自由度, 我们得到摩擦张量和扩散张量之间的关系. 根据这种关系, 在假定径向摩擦与切向摩擦擦具有相同形式因子, 即C_rr=KC_θθ情况下, 由数值求解动力学与扩散方程, 从而获知深部非弹性散射的有关知识. 对⁸⁶Kr(8.18MeV/A)+¹⁶⁶Er、⁸⁴Kr(8.5MeV)+¹⁶⁵Ho以及¹³⁶Xe(8.31MeV/A)+²⁰⁹Bi三个反应计算表明, 前两个反应具有旋转效应, 后一个反应显示出强聚焦效应. 由于核力及输运系数等的不确定因素, 仅对于大的l分波理论其计算结果与实验符合较好.     

裂变电荷分布的准热力学理论

假设裂变碎片在断裂时处于统计平衡态,就可以把裂变碎片的粒子数分布看成围绕平均值的涨落,并用准热力学方法来处理。结果表明,质量数分布、电荷分布、同位素分布和元素分布都是围绕一平均值的宽度为常数的Gauss分布,有关的参数只依赖于温度和最可几裂变模式附近的碎片的性质.对²³⁵U(n_th,f)的情形根据实验数据定出了五个基本参数,并由此算出了其余的参数。理论与实验的符合情况相当令人满意。     

对有关涨落的准热力学理论中一个问题的讨论

本文讨论了涨落的准热力学理论中一个在教学中令人困扰的问题，简要地阐述了为什么在这里热力学的基本方程式对系统不适用，而对外界（热源）又适用的道理，并说明了涨落的准热力学理论是一种近似的理论．     

基于AdapChem方法的甲烷预混和非预混燃烧数值计算

采用自适应化学理论AdapChem的方法对两种CH4/空气部分预混、非预混火焰的燃烧过程开展了数值模拟工作.计算得到了两种燃烧工况下,几种重要的主量成分、非主量成分的浓度值;同时对反应放热和HCO之间的潜在关系进行了分析.通过对两种工况下模拟结果的比较,AdapChem方法合理预报了甲烷预混和非预混燃烧过程的各种物理化学特性,并达到了节约计算时间的目的.     

光弹材料载荷过程中红外辐射特征机理的计算分析

基于材料的热力学关系和能量守恒定律,给出弹性体形变过程中红外辐射温度改变量和辐出度变化的物理计算方程.并结合有限元方法进行物理建模,对光弹材料三点弯载荷实验过程中的红外辐射出射度的分布进行数值计算和模拟.结果与实验结果吻合较好,表明模型及其相关理论是合理的,可以用来量化揭示实验中的红外辐射特征.从而得到一种能够利用计算机量化分析固体材料载荷过程中红外辐射特征机理的计算方法.     

核物质的物态方程的研究

在相对论σ–ω模型的单圈图近似下,详细推导了核物质的能量密度和压强密度表达式,数值计算了核物质的结合能和压强随核密度的变化,并分别在热力学和流体力学的理论框架下,计算了核物质的压强密度,结果表明这两种方法得到的压强密度相同.     

Student’s t分布及其在实验数据处理中的应用

引言在数据分析中经常遇到这样两方面的问题,即具有正态分布的随机变量(如带有偶然误差的某个物理量的测量值),经过多次测量,它的平均值的误差是多少?或是同一物理量由两个人或两种设备分别测出两组数据,这两组数据的平均值不相同,这时需要推断出一个结论:这两个平均值的差别到底是统计涨落引起的,还是其中一个或两个由某种系统误差引起的。如果该统计量的总体方差σ~2已知的话,     

热力学平衡态的涨落判据

任何热力学量的涨落在平衡态下都不能太大.特别地,要求熵和能量的涨落不大,就可以给出低温下热力学平衡态的普遍适用的判据.一些算例表明,低温下即使1023个粒子也不一定能达到热力学平衡态.