Максвелла распределение - распределение по скоростям частиц (молекул) макроскопич. физ. системы, находящейся в статистич.
равновесии, в отсутствие внеш. поля при условии, что движение частиц подчиняется
законам классич. механики. Установлено Дж. К. Максвеллом (J. С. Maxwell) в 1859.
Согласно M. р., вероятное число частиц в единице объёма, компоненты скоростей
к-рых лежат в интервалах от Vx до,
отдои
отдо,
равно ,
где
- функция распределения Максвелла по скоростям,
n - число частиц в единице объёма, т - масса частицы, T -
абс. температура. Отсюда следует, что число частиц, абс. значения скоростей к-рых
лежат в интервале от и до u + du, равно
Это распределение наз. M. р. по абс. значениям
скоростей. функция F(V)достигает максимума при скорости
наз. наиб, вероятной скоростью. Для молекул H2 при T - 273К
uB ~ 1500 м/с. При помощи M. р. можно вычислить ср. значение
любой функции от скорости молекул: ср. квадрат скорости
ср. квадратичную скорость
ср. арифметич. скорость
к-рая в
раза больше uB (рис.).
M. р. по относит, скоростям молекул и имеет
вид
откуда следует, что ср. относит, скорость молекул
равна
M. р. не зависит от взаимодействия между молекулами
и справедливо не только для газов, но и для жидкостей, если для них возможно
классич. описание.
В случае многоатомных молекул M. р. имеет место
для постунат. движения молекул (для скорости их центра тяжести) и не зависит
от внутримолекулярного движения и вращения даже в том случае, когда для них
необходимо квантовое описание. M. р. справедливо для броуновского движения частиц, взвешенных в жидкости или газе.
Максвелл использовал для обоснования M. р. детального равновесия принцип. M. р. можно получить из канонического распределения Гиббса для классич. системы, интегрируя по всем пространственным координатам и по всем скоростям, кроме одной, т. к. в классич. случае распределение по скоростям не зависит от распределения по пространственным координатам. M. р. является частным решением кинетического уравнения Больцмана для случая статистич. равновесия в отсутствио впеш. полей. M. р. обращает в нуль интеграл столкновения этого ур-ния, выражающего баланс между прямыми и обратными столкновениями. Во внеш. потенциальном поле имеет место распределение Максвелла - Больцмана (см. Болъцма-на распределение). M. р.- предельный случай Базе - Эйнштейна распределения и Ферми - Дирака распределения в случае, когда можно пренебречь явлением квантового вырождения газа. M. р. подтверждено экспериментально О. Штерном (О. Stern) в 1920 в опытах с молекулярными пучками от источника, помещённого внутри вращающейся цилиндрич. поверхности, и позднее (1947) в опытах И. Эстермана (I. Estermann), О. Симпсона (О. Simpson) и Штерна по свободному падению молекул пучка под действием силы тяжести.
Д. H. Зубарев
Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.
Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.
Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.
Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.