如何理解玻色愛因斯坦凝聚態?

時間 2021-05-30 16:53:51

1樓:高堡名人

玻色-愛因斯坦分布有乙個「致命缺陷」:

其中N為總粒子數,E為能量,m為質量, T為絕對溫度,T≥0。μ為待定係數,μ≤0(否則E=μ時分母為0)。 為三維空間態密度, 為玻色-愛因斯坦分布。

由於N是個固定的數,當溫度T變小時,μ必須變大,才能保證等式右邊的值不變。但是即使μ變成0,等式右邊

也就是說,當T很小的時候,等式右邊是無法等於左邊的。怎麼辦?假設當T很小的時候,有一部分粒子不受上述公式指揮,全都龜縮在了0能級。

搞定!這時候由於大量粒子在零能級,整個系統可以看成乙個粒子——乙個「巨集」粒子。

2樓:亮亮

玻色子服從玻色-愛因斯坦統計。由玻色-愛因斯坦統計公式可以推導出:玻色子在某一臨界溫度之下時會產生動量空間的凝聚現象,稱為玻色愛因斯坦凝聚態。

3樓:QED

考慮我有乙個BEC,比如說He4的BEC,或者說Rb87 quantum gas形成BEC。這都是實驗上驗證過的系統。

BEC嘛,自然大部分粒子都處在同乙個量子態上。這時候,考慮一下這些粒子,無論是He4原子還是Rb87原子,它們裡面的電子,到底處在什麼態?如果它們處於乙個態的話會不會就破壞了它們本應該滿足的Fermion的Pauli Exclusion?

如果它們不處於乙個態的話憑什麼?它們的外界自由度(motion)由於BEC是同乙個態,內部自由度的話也是一樣的(內層滿殼,對於Rb再+外層乙個),理應是乙個態啊。

4樓:

這裡有我以前的回答,還有小電影可以看:

什麼是玻色-愛因斯坦凝聚?

玻色愛因斯坦凝聚Bose-Einstein condensation (BEC) 是愛因斯坦在80年前預言的一種新物態,它表示原來不同狀態的原子突然「凝聚」到同一狀態(一般是基態)。這一物質形態具有的奇特性質,在晶元技術、精密測量和奈米技術等領域都有美好的應用前景。現在全世界已經有數十個實驗室實現了多種元素、粒子、準粒子的BEC。

有關BEC的研究迅速發展,觀察到了一系列新的現象,如BEC中的相干性、約瑟夫森效應、蝸旋、超冷費公尺原子氣體, BEC招致了諸多領域現代物理學家的關注,相關工作已有6人次獲得諾貝爾物理學獎。

不過癮還有以下名著:

玻色 愛因斯坦凝聚態為什麼會保持穩定?

JoeC 考慮零溫,在三維空間下,無限深box potential中,均勻 即取週期性邊條 的全同玻色子。此時對於單個粒子,本徵態為平面波,基態動量為零。那麼BEC的穩定性等價於 BEC態,即所有玻色子動量為零的狀態,是不是該體系哈密頓量的基態。在無相互作用的情況下這是顯然的,因為所有玻色子都處在能...

玻色 愛因斯坦凝聚態下的電子和原子核也是處於乙個態嗎?

這個關於BEC的問題在學過BCS之後應該很容易理解才是。考慮乙個最簡單的模型,格點系統上的處於基態的氫原子BEC影象,同時忽略掉電子和質子的自旋自由度。這時候把電子看成是BCS中自旋向上的電子,質子看成是BCS中自旋向下的電子。BCS中吸引力就是BEC中氫原子的結合能。BEC基態的多體波函式也就是B...

量子場論是如何被引入凝聚態物理的?

我個人認為其標誌是 Bonch Bruyevich等人的 統計力學中的格林函式方法 一九六二年 阿布里科索夫等人的 統計物理學中的量子場論方法 一九六三年 事實上,從這時候開始,以傳播子為代表的微擾論方法才系統的進入了凝聚態物理。當然,這之前有過很多年的理論鋪墊。巨正則系綜的量子統計與量子場論 QE...