TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ
BÙI NHƢ NGỌC
THỐNG KÊ BOSE – EINSTEIN
VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG HỆ NHIỀU HẠT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vật lí lí thuyết
Hà Nội – 2018
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn trân thành và sự tri ân sâu sắc tới các thầy cô của trƣờng
Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, đặc biệt là thầy cô trong khoa Vật Lý của trƣờng đã tận
tình giảng dạy, trang bị kiến thức cho em trong những năm học qua, tạo điều kiện có
nhiều thời gian để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo ThS Nguyễn Thị Phƣơng Lan và thầy giáo
ThS Đỗ Chí Nghĩa đã nhiệt tình hƣớng dẫn em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp.
Thầy cô là ngƣời đã giúp em ngày càng tiếp cận và có niềm đam mê khoa học trong
suốt quá trình làm việc.
Trong quá trình ngiên cứu vì thời gian có hạn và bƣớc đầu làm quen với phƣơng
pháp ngiên cứu nên đề tài khó tránh khỏi nhƣng thiếu sót. Em mong nhận đƣợc những
ý kiến đóng góp của các thầy cô để em họ thêm đƣợc nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn
thành tốt bài báo cáo tốt nghiệp sắp tới.
Em xin trân thành cảm ơn.
Hà Nội, ngày 04 tháng 05 năm 2018.
Sinh viên
Bùi Nhƣ Ngọc
LỜI CAM ĐOAN
Khóa luận và những nghiên cứu của em dƣới sự hƣớng dẫn nhiệt tình, nghiêm
khắc của cô ThS Nguyễn Thị Phƣơng Lan và thầy ThS Đỗ Chí Nghĩa. Bên cạnh đó, em
cũng nhận đƣợc sự quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện của các thầy cô trong khoa Vật Lý
Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Hà Nội 2.
Vì vậy, em xin cam đoan nội dung đề tài: “ Thống kê Bose – Einstein và các
ứng dụng trong hệ nhiều hạt” là kết quả nghiên cứu, học tập của riêng em. Các kết
quả trong đề tài này là trung thực và hoàn toàn không trùng lặp với các đề tài khác.
Sinh viên
Bùi Nhƣ Ngọc
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...............................................................................................................................................1
1. Lý do lựa chọn đề tài................................................................................................... 1
1. Mục đích nghiên cứu................................................................................................... 1
2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu............................................................................... 1
3. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................................... 2
4. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................................. 2
NỘI DUNG...................................................................................................................... 2
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ THỐNG KÊ BOSE – EINSTEIN................................ 3
1.1 Hệ nhiều hạt và phƣơng pháp nghiên cứu hệ nhiều hạt.............................................3
1.1.1 Khái quát hệ nhiều hạt. ....................................................................................................... 3
1.1.2 Các phương pháp nghiên cứu hệ nhiều hạt. ................................................................... 4
1.2. Tổng quan trạng thái của hệ hạt Boson..................................................................... 4
1.2.1. Giới thiệu về hệ hạt Boson. ............................................................................................... 4
1.2.2. Đặc trưng của hệ hạt Boson. ............................................................................................ 5
1.3. Hàm phân bố thống kê Bose – Einstein. 7
1.4. Giới hạn áp dụng của hàm phân bố thống kê Boson – Einstein..............................10
1.3.1. Thống kê Bose – Einsstein. ............................................................................................... 7
1.3.2 Hàm phân bố thống kê Bose – Einstein. .......................................................................... 8
CHƢƠNG II. MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA THỐNG KÊ BOSE – EINSTEIN
TRONG HỆ NHIỀUHẠT. ............................................................................................. 11
2.1 Áp dụng thống kê Bose – Einstein nghiên cứu bức xạ nhiệt cân bằng.................... 11
2.1.1 Bức xạ nhiệt cân bằng. ..................................................................................................... 11
2.1.2 Các định luật bức xạ. ........................................................................................................ 13
2.2 Hiện tƣợng ngƣng tụ Bose – Einstein. 18
2.2.1 Hiện tượng ngưng tụ Bose – Einstein. ........................................................................... 18
2.2.2. Đột phá mới trong vật lý với việc tạo ra siêu ánh sáng photon 22
2.2.3. Ngưng tụ Bose – Einstein đầu tiên của nguyên tố Erbium. ...................................... 24
2.3. Lý thuyết nhiệt dung của vật rắn. 25
2.3.1. Lý thuyết nhiệt dung của Einstein. ................................................................................ 26
2.3.2. Lý thuyết nhiệt dung Debye. ........................................................................................... 27
KẾT LUẬN .................................................................................................................... 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ............................................................................................. 31