Квантовая механика и квантовые статистики
Так как Т<T q , то N'<N, т.е. число частиц в бозе-газе уменьшается с понижением температуры, как и при 7" = О исчезает вовсе. Спрашивается: куда девались остальные N-N' - частиц из закрытого сосуда? Дело в том, что формула (2.42) учитывает только те атомы гелия, которые движутся, т.е. обладают положительной энергией. При T>T q все атомы гелия движутся; и при Т<T q часть из них начинает занимать уровень с Е = 0, т.е. в общем движении не участвуют. При Г = О все бозоны конденсируются на уровне с £ = О. Таким образом, при Т <T q весь газ бозонов разбивается на две части: одна часть N' бозонов распределена по-прежнему в соответствии с функцией распределения спустилась на нулевой уровень £ = 0 . Это явление скапливания бозонов в состоянии с Е = 0 называется бозе-эйнштейновской конденсацией. (Не имеет ничего общего с конденсацией газа в жидкость. Бозе-эйнштейновская конденсация происходит в импульсном пространстве. Частицы перестают двигаться, но не сваливаются на дно сосуда, так как в силу соотношения неопределенностей, если Ар =0 , то ДГу =V . Весь объем координаты полностью не определен.) Явление бозе-эйнштейновской конденсации не имеет классического аналога. Это как бы несиловые влияния частиц друг на друга, аналогичные притяжению: чем больше частиц в состоянии с £ - О, тем больше вероятность «конденсации» на него других частиц. Явление бозе-эйнштейновской конденсации тесно связано со сверхтекучестью. Оценка показывает, что для газа гелия »2,17К. Однако еще при Г а 4,2 К газ становится жидкостью. Тем не менее, при «2,19 К наступает бозе-конденсация и атомы гелия (N-N'), занявшие уровень £ =0, не имеют скорости - покоятся, остальные N' распределены по состояниям с £ > О. Бозе - Эйнштейна и 3 а другая 3 93
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTY0OTYy