[科普中国]-速率分布函数

速率分布函数是一个描述分子运动速率分布状态的函数。

简介速率分布函数是一个描述分子运动速率分布状态的函数。

一个符合玻尔兹曼分布的粒子体系，如理想气体，其体系中粒子运动速率的分布可以用如下的速率分布函数来描述：

通常速率分布函数也采用依动量和依动能分布的形式，虽然形式上有所不同但因为动量动能和速率的相关关系，这些表达方式本质上和依速率表示的速率分布函数还是一样的。

在处理某些特殊体系的情况下可能会用到二维和一维的速率分布函数，如固体表面吸附的理想气体就可以看做是在二维平面上运动的一个二维独立粒子体系，当处理这个体系有关分子运动速率的问题的时候就要用到二维速率分布函数

二维速率分布函数：

一维速率分布函数：

式中，表示处于该速率的分子的比例。1

麦克斯韦-玻尔兹曼分布麦克斯韦-玻尔兹曼分布是一个描述一定温度下微观粒子运动速度的概率分布，在物理学和化学中有应用。最常见的应用是统计力学的领域。任何（宏观）物理系统的温度都是组成该系统的分子和原子的运动的结果。这些粒子有一个不同速度的范围，而任何单个粒子的速度都因与其它粒子的碰撞而不断变化。然而，对于大量粒子来说，处于一个特定的速度范围的粒子所占的比例却几乎不变，如果系统处于或接近处于平衡。麦克斯韦-玻尔兹曼分布具体说明了这个比例，对于任何速度范围，作为系统的温度的函数。它以詹姆斯·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼命名。

这个分布可以视为一个三维矢量的大小，它的分量是独立和正态分布的，其期望值为0，标准差为a。如果的分布为，那么

就呈麦克斯韦-玻尔兹曼分布，其参数为a。

参阅麦克斯韦速度分布律

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学