Cтраница 2
Исключительного совершенства идеи статистической механики достигли в работах Гиббса, который разработал последовательный метод, позволяющий определять макроскопические свойства вещества по закономерностям, которым подчиняются атомы и молекулы, составляющие вещество. Тем самым Гиббс создал последовательную физическую теорию, позволяющую в известном смысле полно рассмотреть связь молекулярных динамических закономерностей с термодинамическими. Хотя после этого родилась квантовая механика, которая существенно углубила наши представления о молекулярных и атомных закономерностях, однако принципы и методы статистической механики, созданные в работах Максвелла, Больцмана и Гиббса, оказались настолько глубокими, что они только обогатились от встречи с квантовой теорией, которая, естественно, ныне также кладется в основу статистической физики. [16]
![]() |
Два типа устройств для обратного ( 5 - и у-рассеяния. / - детектор. 2 - экраны. 3 - источник излучения. 4 - детектор. [17] |
Взаимное наложение этих процессов выражается в неспецифических взаимодействиях, которые служат основой для радиометрических методов анализа, позволяющих определять макроскопические свойства веществ, главным образом, толщину слоя, плотность материалов или дефекты. [18]
Квантовая механика, разработанная в нашем веке, позволяет теперь исследовать молекулы, включая и те их свойства, от которых зависят макроскопические свойства вещества. Наряду с этим методом целесообразно использовать для связи макроскопических свойств вещества с его молекулярными или микроскопическими свойствами статистическую механику Гиббса. [19]
Однако, с другой стороны, термодинамический метод несколько ограничен: термодинамика ничего не говорит о микроскопическом строении вещества, о механизме явлений, а лишь устанавливает связи между макроскопическими свойствами вещества. Молекулярно-кинетическая теория и термодинамика взаимно дополняют друг друга, образуя единое целое, но отличаясь различными методами исследования. [20]
Соотношения (1.35), (1.41), именуемые материальными уравнениями электромагнитного поля, играют важную роль в электродинамике. Они описывают макроскопические свойства вещества, существенные при воздействии на них электромагнитных полей. [21]
Свойства коллектива молекул являются макроскопическими свойствами, свойства каждой молекулы в отдельности-микроскопическими. Для установления связи между макроскопическими свойствами вещества и микроскопическими свойствами, например между давлением газа и скоростями молекул, не нужно знать положения и скорости всех молекул в каждый момент времени. Достаточно знать, каково вероятное число молекул, содержащихся в данном малом ( но неслишком малом) мысленно выделенном объеме, и какова вероятность того, что скорости молекул лежат в том или ином малом ( но опять не слишком узком) интервале скоростей. [22]
Вместе с тем термодинамический метод в известном смысле ограничен. Термодинамика ничего не говорит о микроскопическом строении вещества, о механизме явлений, а только устанавливает связи между макроскопическими свойствами вещества. Так, термодинамика утверждает, что повышение давления понижает температуру плавления льда, так как удельный объем льда больше удельного объема воды. При этом термодинамика устанавливает количественную зависимость температуры плавления от давления. Но термодинамика не может объяснить нам, почему удельный объем льда больше удельного объема воды. Объяснить это может только молекулярно-кинетическая теория, которая устанавливает связь между свойствами вещества и особенностями его структуры. Таким образом, молекулярная физика и термодинамика дополняют друг друга. [23]
![]() |
Форма изотерм вязкости при. [24] |
Оно пытается охватить молекулярные и макроскопические представления о химическом соединении. Будучи, как и всякие понятия, условным, оно наиболее полно соответствует идеям физико-химического анализа, пытающегося установить связь между молекулярными ( микроскопическими) и макроскопическими свойствами вещества. [25]
При использовании такого механизма фотолиза трудно решить вопрос относительно места протекания реакции ( 5) и ее энергии активации. Высказывалась мысль [72], что термическое разложение азидов серебра и таллия может рассматриваться с позиций теории гомогенных реакций. Согласно этой точке зрения, кинетические характеристики разложения должны были бы определяться объемными макроскопическими свойствами вещества. [26]
Мы не можем утверждать в буквальном смысле слова, что, скажем, вещество вблизи точки фазового перехода второго рода газ / жидкость совершает затухающие простые гармонические колебания. Но в общем картина очень похожая; при температуре, для которой, согласно наиболее точному уравнению состояния, различия между жидкостью и газом уже не существует, оно отходит от состояния минимума термодинамического потенциала на непренебрежимое расстояние и на непренебрежимые отрезки времени. Они вновь исчезают - их состояние даже не равновесное, тем более не устойчивое; однако они образуются достаточно часто и плотно и выживают достаточно долго, чтобы повлиять на макроскопические свойства вещества. [27]
![]() |
Схема энергетических уровнем в протонных полупроводниках ч межмолекулярной водородной связью. [28] |
Недавно получено несколько подтверждений правильности протонной теории механизма проводимости для веществ с межмолекулярными водородными связями. В принципе переходы из одной энергетической зоны в другую присущи не только электронам, но и другим частицам. Исходя из этого и учитывая, что протоны имеют относительно небольшие размеры и массу, есть основания думать, что в ряде случаев они будут вести себя подобно электронам и оказывать сходное влияние на макроскопические свойства вещества. [29]
Электронная теория явилась завершением так называемого классического периода развития физики, для которого характерна недооценка качественных различий между явлениями, протекающими в различных пространственно-временных областях, уверенность в универсальности физических законов. В частности, движение заряженных частиц, составляющих вещество, в электронной теории предполагалось подчиняющимся законам Ньютона, а создаваемое ими микрополе полагалось непрерывным. Не удивительно поэтому, что наряду с отдельными достижениями классическая электронная теория не стала исчерпывающей теорией вещества. Однако ее роль в современной картине мира существенна благодаря самой постановке вопроса о макроскопических свойствах вещества и макроскопическом поле как результатах взаимодействия электрически заряженных микрочастиц. Соответствующие выводы в настоящее время достигаются в квантовой статистической теории вещества и квантовой электродинамике. В принципе нет сомнений в том, что все макроскопические проявления вещества и поля обусловлены таким взаимодействием. [30]