Verbum

БО́ЗЕ,

Бос (Bose) Шацьендранат (1.1.1894, г. Калькута, Індыя — 4.2.1974), індыйскі фізік, адзін са стваральнікаў квантавай статыстыкі. Чл. Лонданскага каралеўскага т-ва з 1958. Скончыў Калькуцкі ун-т (1915). Працаваў у Парыжы ў М.Складоўскай-Кюры (1924—25), праф. Дакскага (1926—56), Калькуцкага (1945—56) ун-таў. Разам з А.Эйнштэйнам стварыў Бозе — Эйнштэйна статыстыку (1924), вывеў Планка закон для цеплавога выпрамянення абсалютна чорнага цела.

т. 3, с. 205

БО́ЗЕ-ГАЗ,

квантавы газ часціц (ці квазічасціц) з нулявым або цэлалікавым спінам (базонаў). Падпарадкоўваецца Бозе—Эйнштэйна статыстыцы. Да Бозе-газаў адносяцца аднаатамныя газы з атамамі, якія маюць цотны лік нуклонаў (напр., гелій ​⁴He), газы фатонаў і некаторых квазічасціц (напр., фанонаў).

т. 3, с. 205

БО́ЗЕ-ЧАСЦІ́ЦЫ,

гл. Базоны.

т. 3, с. 205

БО́ЗЕ-ВА́ДКАСЦЬ,

квантавая вадкасць з часціц (ці квазічасціц) з нулявым або цэлалікавым спінам (базонаў). Падпарадкоўваецца Бозе — Эйнштэйна статыстыцы. Да Бозе-вадкасці адносяцца, напр., вадкі гелій ​⁴He, які пры т-рах, блізкіх да абсалютнага нуля, можа перайсці ў стан звышцякучасці; сукупнасць купераўскіх пар электронаў, утварэнне якіх прыводзіць да звышправоднасці. Гл. таксама Квантавая вадкасць.

т. 3, с. 205

БО́ЗЕ—ЭЙНШТЭ́ЙНА СТАТЫ́СТЫКА,

фізічная статыстыка, якая апісвае фіз. ўласцівасці сістэм тоесных часціц з нулявым і цэлалікавым спінам (базонаў); адна з квантавых статыстык. Прапанавана Ш.Бозе для светлавых квантаў (фатонаў) і развіта А.Эйнштэйнам для часціц ідэальнага газу (1924).

Аснова Бозе—Эйнштэйна статыстыкі — Бозе—Эйнштэйна размеркаванне. Паводле Бозе—Эйнштэйна статыстыкі ў кожным квантавым стане сістэмы можа знаходзіцца любая колькасць базонаў. На падставе Бозе—Эйнштэйна статыстыкі тлумачацца макраскапічныя квантавыя эфекты звышправоднасці і звышцякучасці, а таксама залежнасць цеплаёмістасці цвёрдага цела ад т-ры, законы выпрамянення абсалютна чорнага цела і інш. фіз. з’явы, якія не мелі тлумачэння ў межах законаў класічнай фізікі. Пры высокіх т-рах і малой канцэнтрацыі часціц, калі эфекты спінавага несілавога ўзаемадзеяння можна не ўлічваць, Бозе—Эйнштэйна статыстыка пераходзіць у Больцмана статыстыку. Гл. таксама Фермі—Дзірака статыстыка, Статыстычная фізіка.

А.І.Болсун.

т. 3, с. 205

БО́ЗЕ — ЭЙНШТЭ́ЙНА РАЗМЕРКАВА́ННЕ,

функцыя размеркавання на ўзроўнях энергіі тоесных часціц з нулявым ці цэлалікавым спінам (базонаў) пры ўмове, што ўзаемадзеянне паміж часціцамі можна не ўлічваць. Вызначае ўласцівасці ідэальнага квантавага газу, які падпарадкоўваецца Бозе — Эйнштэйна статыстыцы.

Паводле Бозе-Эйнштэйна размеркавання n_i = [exp((E_i-μ)/kT)-1]​^-1, дзе n_i — сярэдні лік часціц у стане з энергіяй E_i, i — набор квантавых лікаў, якія характарызуюць стан часціцы, μ — хім. патэнцыял, k — Больцмана пастаянная, T — абс. т-ра. Бозе—Эйнштэйна размеркаванне выкарыстоўваецца пры разліках тэрмадынамічных характарыстык эл.-магн. выпрамянення і кандэнсаваных асяроддзяў пры нізкіх т-рах.

т. 3, с. 205

БАЗО́НЫ,

бозе-часціцы. 1) мікрачасціцы, якія падпарадкоўваюцца Бозе-Эйнштэйна статыстыцы. Да іх адносяцца фатоны, α-часціцы, π-мезоны, ат. ядры з цотным лікам нуклонаў і інш. 2) Элементарныя ўзбуджэнні ў макраскапічнай сістэме, т.зв. квазічасціцы (феноны ў цвёрдым целе, эксітоны ў паўправадніках і малекулярных крышталях). Базоны маюць нулявы або цэлы спін, што адрознівае іх ад ферміёнаў. Характэрная асаблівасць базонаў — адвольная іх колькасць у пэўным квантавым стане, што дае магчымасць растлумачыць з’явы звышправоднасці і звышцякучасці.

т. 2, с. 221

ГІ́БСА РАЗМЕРКАВА́ННЕ,

фундаментальны закон статыстычнай фізікі, які выражае размеркаванне імавернасцей знаходжання сістэмы, што складаецца з вял. колькасці часціц (т.зв. макраскапічнай сістэмы) у розных магчымых станах. Устаноўлена Дж.У.Гібсам (1901).

Гібса размеркаванне выражаецца як функцыя энергіі, тэрмадынамічнай імавернасці (кратнасці выраджэння) і колькасці часціц сістэмы. Для макраскапічных сістэм, якія знаходзяцца ў тэрмадынамічнай раўнавазе з навакольным асяроддзем, дзе падтрымліваецца пастаянная т-ра, сярэднія значэнні фіз. велічынь, вызначаныя на аснове Гібса размеркавання, супадаюць са значэннямі фіз. велічынь, знойдзеных пры адпаведных вымярэннях. Пры пэўных умовах, якія вызначаюцца ўласцівасцямі часціц сістэмы і магчымымі значэннямі яе энергіі, Гібса размеркаванне для класічнага ідэальнага газу пераходзіць у Больцмана размеркаванне, для квантавага газу базонаў — у Бозе—Эйнштэйна размеркаванне, для квантавага газу ферміёнаў — у Фермі—Дзірака размеркаванне.

т. 5, с. 217

ВЫ́РАДЖАНЫ ГАЗ,

квантавы газ, уласцівасці якога істотна адрозніваюцца ад уласцівасцей класічнага газу пры пэўных умовах. Гэта абумоўлена тоеснасцю аднолькавых часціц у квантавай механіцы (гл. Тоеснасці прынцып). Запаўненне часціцамі магчымых узроўняў энергіі залежыць ад наяўнасці на зададзеным узроўні інш. часціц. Таму залежнасць цеплаёмістасці і ціску выраджанага газу адрозніваецца ад ідэальнага класічнага газу; інакш выражаюцца патэнцыялы тэрмадынамічныя і інш. параметры.

Выраджаны газ існуе пры т-рах, меншых за тэмпературу выраджэння. Уплыў тоеснасці часціц больш істотны, пры меншай адлегласці паміж імі ў параўнанні з даўжынёй хвалі дэ Бройля. Т-ра выраджэння, што вызначае меры прыдатнасці класічнай тэорыі, вышэйшая пры меншай масе часціц газу і большай іх канцэнтрацыі. Напр., т-ра выраджэння электроннага газу ў металах каля 10000 К і таму гэты газ выраджаны пры ўсіх т-рах, пры якіх метал застаецца ў цвёрдым стане. Гл. таксама Квантавая вадкасць, Бозе-газ, Фермі-газ.

П.С.Габец.

т. 4, с. 319

БО́ЛЬЦМАНА СТАТЫ́СТЫКА,

раздзел статыстычнай фізікі, які вывучае ўласцівасці сістэм неўзаемадзейных часціц (электронаў, атамаў, малекул), што рухаюцца паводле законаў класічнай механікі.

Распрацавана ў 2-й пал. 19 ст. Дж.К.Максвелам і Л.Больцманам. Ва ўмовах цеплавой раўнавагі стан ідэальнага газу апісваецца функцыяй размеркавання f = C_exp(-E/kT), дзе C — нарміровачная канстанта, E — поўная мех. энергія (сума кінетычнай і патэнцыяльнай энергія часціцы), k — Больцмана пастаянная, T — абс. тэмпература. Функцыя f наз. размеркаваннем Максвела—Больцмана, з якога вынікае закон раўнамернага размеркавання кінетычнай энергіі па ступенях свабоды малекул: на кожную ступень свабоды прыпадае ў сярэднім энергія 1/2 kT. Больцмана статыстыкай карыстаюцца ў тых выпадках, калі квантавыя эфекты ў руху часціц можна не ўлічваць. Крытэрый яе дастасавальнасці (2ΠmkT)​^3/2/nh>1, дзе m — маса часціцы, n — канцэнтрацыя часціц, h — Планка пастаянная. Гэты крытэрый практычна выконваецца для малекул звычайных газаў і электронаў праводнасці ў паўправадніках. Для мікрачасціц Больцмана статыстыка недакладная і заменьваецца статыстыкай Бозе—Эйнштэйна або Фермі—Дзірака (гл. Квантавая статыстыка).

Больцмана статыстыка шырока карыстаецца ў кінетычнай тэорыі газаў, фізіцы паўправаднікоў, фізіцы плазмы, тэорыі эл. і магн. з’яў у рэчыве і інш. галінах фізікі.

В.І.Кузьміч.

т. 3, с. 210