키 포인트 :
* 가정 : 분포는 다음과 같은 가정에 따라 도출됩니다.
* 가스는 이상적입니다. 의미는 탄성 충돌을 제외하고 입자가 상호 작용하지 않습니다.
* 입자는 열 평형 상태에 있으며, 이는 일정한 평균 운동 에너지를 갖습니다.
* 입자는 모든 방향으로 무작위로 움직이고 있습니다.
* 분포 : Maxwell 분포는 가스에서 무작위로 선택된 입자가 특정 속도 *V *를 가질 확률을줍니다. 확률 밀도 함수는 다음과 같습니다.
```
f (v) =4π (m / (2πkt))^3/2 * V^2 * exp (-mv^2 / 2kt)
```
어디:
* * f (v) * 속도가있는 입자를 찾는 확률 밀도 * V *
* * m *는 단일 입자의 질량입니다
* * K *는 Boltzmann 상수입니다
* * t *는 절대 온도입니다
* 해석 :
* 분포는 가장 가능성있는 속도에서 피크가있는 벨 모양의 곡선입니다.
* 평균 속도는 가장 가능성있는 속도보다 약간 높습니다.
* 분포는 더 높은 온도에서 더 넓으므로 입자의 속도가 더 넓다는 것을 나타냅니다.
의 중요성 :
* 가스 행동 이해 : Maxwell 분포는 압력, 점도 및 열전도율과 같은 가스의 많은 관찰 된 특성을 설명합니다.
* 응용 프로그램 : 분포에는 다음을 포함하여 많은 분야에 응용 프로그램이 있습니다.
* 화학 동역학 : 반응 률 예측
* 혈장 물리학 : 하전 입자의 거동을 설명합니다
* 천체 물리학 : 별과 성간 가스의 역학 이해
시각적 표현 :
Maxwell 분포는 종종 x 축의 속도 (V)와 y 축에 대한 확률 밀도 (f (v))가있는 그래프로 표시됩니다. 곡선은 다음을 보여줍니다.
* 대부분의 입자는 가장 가능한 속도에 가까운 속도를 가지고 있습니다.
* 입자 수는 매우 낮거나 빠른 속도가 매우 적습니다.
* 곡선의 모양은 온도에 따라 변합니다. 온도가 높을수록 속도가 더 넓어집니다.
요약 :
속도의 Maxwell 분포는 가스의 행동을 이해하기위한 기본 도구입니다. 그것은 열 평형에서 가스에서 입자 속도의 분포에 대한 확률 론적 설명을 제공하여 관찰 된 특성을 설명하고 다양한 과학 분야의 발전에 기여합니다.
