设在平衡态下,质量为m,电量为e的粒子遵从玻尔兹曼分布,试根据玻尔兹曼方程证明在弱电场下的电导率可表示为
,
式中,n为粒子的数密度,是弛豫时间的平均值.
,
式中,n为粒子的数密度,是弛豫时间的平均值.
第1题
已知一静电场E=-2λxex-2λyey,其中λ是实数,设某一时刻,在(x0,y0,z0)点沿z轴方向把带电粒子注入到此电场中,带电粒子的质量为m,电荷电量为e,注入的初速度为v0(v0<<c),求粒子的运动方程的解,并说明所得的解的物理意义。
第2题
在空间有一与水平面平行且垂直纸面向里的足够大的匀强磁场B,在磁场区域有a,b两点,相距为s,
连线在水平面上且与B垂直。一个质量为m,电量为q(q>0)的粒子从a点以初速度v0对着b点射出,为使粒子能经过b点,试问v0可取什么值?
第3题
对于处于平衡态下由近独立的定域子系组成的系统:
(i)导出能级ελ的粒子占据数aλ为,即aλ与其最可几值有δaλ的偏差时的几率为
其中C为常数.
(ii)令,证明上述公式化为
c由归一化条件定出.
(iii)若令,则PN(x)在±x0的范围内的积分为
其中是误差函数,它的渐近展开式为
若取N=1020,相对偏差的范围x0=10-5,试估计相应的值,这一结果说明什么?
第4题
设遵从玻尔兹曼分布的电量为e的带电粒子,在恒定电场的作用下发生漂移运动,由于存在浓度梯度又发生扩散运动,试证明:当漂移与扩散达到平衡时,存在爱因斯坦关系
,
式中,为粒子的迁移率(为x方向的漂移速度),D为扩散系数.
第5题
试完成:
第6题
一个质量为m,电荷为e的粒子在一个平面上运动,该平面垂直于均匀静磁场B。
(1) 计算辐射功率,用m,e,B,γ表示(E=γmc2);
(2) 若在t=t0时,E0=-γ0mc2,求E(t);
(3) 若初始时刻粒子为非相对论性的,其动能为T0,求时刻t粒子的动能T。
第7题
一理想费米气体的粒子数为N,体积为V,能量为E,粒子的态矢量为,式中,l和k是轨道量子数,自旋量子数s可取和两个值.设粒子的能级,只依赖量子数l,简并度为.假设每一个量子态上最多只能有一个粒子,并且轨道量子数,和是相同的两个量子态和不能同时被占据.如果气体处在热力学平衡态,试导出占据在能级上的粒子数al的表达式.
第8题
如图所示,长l、质量m、带电量q>0的小角度单摆,摆动过程中受空气阻力f=-γυ,在摆动平面上有水平方向交变电场E=E0cosωt,其中E0为小量,且有,试求单摆的稳态解。
第9题
以kg为单位表示下列粒子的质量:
1959年,中国物理学家王淦昌领导的小组发现了反西格马负超子(),其静质量为1189.96MeV。
1972年,在我国云南,设在海拔3200m的高山磁云室从宇宙线中获得一个质量大于10GeV(词头G表示109)的高能粒子。