TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ
======
NGUYỄN THỊ THU HÀ
NHIỆT ĐỘ SUY BIẾN CỦA DAO DỘNG TỬ ĐIỀU HÒA
Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS NGUYỄN THỊ HÀ LOAN
ThS. ĐỖ THỊ THU THỦY
HÀ NỘI, 2018
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt đề tài này, trƣớc tiên em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu
sắc tới các thầy cô trong khoa Vật lí, trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội 2 đã
động viên giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Đặc biệt, em xin
cảm ơn cô NGUYỄN THỊ HÀ LOAN và cô ĐỖ THỊ THU THỦY đã tạo điều
kiện tốt nhất và chỉ bảo tận tình để em có thể hoàn thành tốt đề tài khóa luận
này.
Mặc dù đã cố gắng, xong do điều kiện về thời gian và kiến thức có hạn
nên những vấn đề trình bày trong đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Vì
vậy, em rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các
bạn trong khoa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Nguyễn Thị Thu Hà
LỜI CAM ĐOAN
Khóa luận của em đƣợc hoàn thành dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của cô
NGUYỄN THỊ HÀ LOAN và cô ĐỖ THỊ THU THỦY cùng với sự cố gắng
của bản thân em.Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện khóa luận của em có
tham khảo tài liệu của một số tác giả ( đã nêu trong mục tài liệu tham khảo ).
Em xin cam đoan rằng những kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là
trung thực và không trùng với các đề tài khác. Nếu sai em chịu hoàn toàn trách
nhiệm.
Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Nguyễn Thị Thu Hà
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 1
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................. 1
4. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................ 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 2
6. Cấu trúc khóa luận ..................................................................................... 2
NỘI DUNG ......................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN .............................................. 4
1.1. Hàm phân bố ............................................................................................. 4
1.2. Nội năng .................................................................................................... 9
1.3. Nhiệt độ suy biến .................................................................................... 10
CHƢƠNG 2: DAO ĐỘNG TỬ ĐIỀU HÒA ................................................. 12
2.1. Biểu diễn tọa độ của dao động tử ............................................................ 12
2.2. Biểu diễn số hạt của dao động tử ............................................................ 17
CHƢƠNG3: NHIỆT ĐỘ SUY BIẾN CỦA HỆ DAO ĐỘNG TỬ LƢỢNG
TỬ ..................................................................................................................... 26
3.1. Phổ năng lƣợng của dao động tử điều hòa .............................................. 26
3.2. Nhiệt độ suy biến của dao động tử lƣợng tử ........................................... 27
KẾT LUẬN ...................................................................................................... 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 36
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của tri thức nhân loại, Vật lí học ngày càng phát
triển. Các đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ngày càng mở rộng. Và để nghiên
cứu hệ nhiều hạt, ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp của vật lí thống kê.
Vật lí thống kê áp dụng các phƣơng pháp thống kê để giải quyết các bài
toán liên quan đến các hệ chứa một số rất lớn những phần tử, có số bậc tự do
cao đến mức không thể giải chính xác bằng cách theo dõi từng phần tử, mà
phải giả thiết các phần tử có tính hỗn loạn và tuân theo các quy luật thống kê.
Vật lí thống kê cổ điển chỉ đúng với hệ hạt vĩ mô, do đó để giải thích
nhiều tính chất của hệ hạt vi mô mà vật lý thống kê cổ điển chƣa giải thích
đƣợc, ta sẽ áp dụng các thống kê lƣợng tử. Mô hình lƣợng tử đƣợc áp dụng
rộng rãi trong vật lý hiện đại đó là dao động tử. Nó đƣợc coi là mô hình gần
đúng của các phân tử thực, các nguyên tử thực và của các hạt thực khác. Các
mô hình đó đƣợc áp dụng cho các hạt tự do cũng nhƣ cho các hạt cấu thành hệ
vật lý.
Một trong những tính chất đặc trƣng của hệ lƣợng tử này đó là nhiệt độ
suy biến. Tính chất này là gì? Và tại sao tính chất này lại đƣợc nghiên cứu
trong hệ lƣợng tử? Trong bài viết này em muốn làm sáng tỏ vấn đề đó. Vì vậy,
em đã chọn đề tài “NHIỆT ĐỘ SUY BIẾN CỦA DAO ĐỘNG TỬ ĐIỀU
HÒA” để thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình.
2. Mục đích nghiên cứu
Đề tài này nhằm nghiên cứu, trình bày về nhiệt độ suy biến của
dao động tử điều hòa
3. Nhiệm vụ nghiên cứu