Cтраница 1
Фотонный газ требует применения статистики Бозе - Эйнштейна. [1]
Фотонный газ заполняет камеру объемом Кнач при температуре Тнач. [2]
Рассмотрим сначала равновесный фотонный газ. [3]
Для фотонного газа, находящегося в равновесии, распределения по направлениям равновероятны или, другими словами, черное излучение полностью изотропно. Это означает, что в каждом элементе объема черного излучения содержится определенное количество энергии, причем количество этой энергии, распространяющееся внутри телесного угла, не зависит от направления. [4]
В фотонном газе обмена энергиями между фотонами не происходит и их распределение по энергиям изменяется только теми телами, которые поглощают и испускают фотоны. [5]
Пусть рассматриваемый фотонный газ заключен в сосуд, разделенный выдвигающейся зеркальной перегородкой на двеччасти - одну, имеющую объем 1 / 1 ( и другую, имеющую объем Увак. Сосуд имеет зеркальные стенки, исключающие теплообмен с внешней средой. Вначале фотонный газ занимает часть сосуда, имеющую объем VI, в другой части сосуда ( объемом Увзк) поддерживается вакуум. Затем перегородка выдвигается, и фотонный газ расширяется в объем Увак. Понятно, что в результате расширения давление ( а следовательно, и температура) фотонного газа уменьшается, а его объем становится равным всему объему сосуда. [6]
Другие свойства фотонного газа будут рассмотрены в гл. [7]
Работа, производимая фотонным газом в адиабатном процессе 1 - 2, определяется при помощи приведенного выше общего соотношения ( 9 - 24); разумеется, интеграл в этом соотношении применительно к рассматриваемому случаю должен вычисляться вдоль адиабаты. [8]
Термодинамическое равновесие между фотонным газом и излучающим веществом устанавливается в результате баланса процессов излучения и поглощения квантов. [9]
В главе об электронном и фотонном газе анализируется физическое содержание различных статистик. При рассмотрении свойств газов, жидкостей и твердых тел применимы статистический и термодинамический методы, как взаимно дополняющие друг друга. В заключительной главе книги даны основные сведения о термодинамике необратимых процессов. [10]
Это означает, что фотонный газ вырожден при любых температурах. [11]
Выводы, сформулированные для фотонного газа, находящегося в равновесии, или выводы для равновесного излучения могут быть значительно расширены, если ввести понятие тела, находящегося в тепловом равновесии с окружающим его черным излучением. Последнее понятие является фундаментальным для теплофизики и теплообмена, поэтому остановимся на нем несколько подробнее. Физическое тело, находящееся в равновесии с черным излучением, окружающим его, следует представлять наделенным двумя свойствами: во-первых, это тело непрерывно поглощает падающие на его поверхность фотоны; во-вторых, это же тело непрерывно испускает фотоны таким образом, что общее распределение фотонов по частотам и направлениям в среднем остается неизменным. [12]
Соответственно этому химический потенциал фотонного газа равен нулю. [13]
Наконец, изменение давления фотонного газа в этом процессе определяется следующим образом. [14]
Можно, однако, вместо фотонного газа представить себе, что между системами в ансамбле находится какой-либо разреженный газ, практически не имеющий энергии, но способный передавать ее от одной системы к другой. В таком ансамбле энергия каждой системы не будет фиксирована. [15]