Изучение термоэлектрических явлений при контакте металлов (лабораторная работа)

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Рыбинская государственная авиационная

технологическая академия им. П. А. Соловьева

Кафедра Общей и технической физики

Лаборатория «Статистическая физика и термодинамика»

УТВЕРЖДЕНО

на заседании методического

семинара кафедры физики

«  » _________ 2007 г.

Зав.каф.  Пиралишвили Ш.А.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 

ПО СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ И

ТЕРМОДИНАМИКЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №CТ-4

Изучение термоэлектрических явлений при контакте металлов

                                                                    Методическое руководство

разработано доц. Шалагиной Е. В

Рецензент Суворова З.В.

Рыбинск, 2007 г.

УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ.

Установка подключается к электрической сети напряжением 220 В.. Следует соблюдать правила и требования инструкции №170 по технике безопасности. Прибор нельзя включать в сеть без разрешения преподавателя и предварительного изучения правил и требований при работе с ними.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определение фундаментальной константы в квантовом распределении Ферми-Дирака – химического потенциала для копеля и алюмеля по полученной в эксперименте зависимости термо-ЭДС от температуры для термопар  из хромель-копеля, хромель-алюмеля, алюмель-копеля.

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Многие физические явления, широко используемые в настоящее время в технике,  имеют объяснения в рамках теории, развитой в статической физике. Статическая физика использует положения теории вероятности.

Основным статическим распределением является распределение Гиббса, используя которые можно получить распределения классической  и квантовой статистик.

При рассмотрении с этих позиций из всей термодинамической системы выделяют одну подсистему, слабо взаимодействующую с системой. Это взаимодействие служит причиной перехода подсистемы из одного состояния в другое. Подсистемой может быть как одна молекула, так и газ в замкнутом сосуде или твердое тело. Если физическая величина  , характеризующая систему, например координата, импульс, энергия меняется непрерывно, вводят понятие плотности вероятности , которая определяет вероятность обнаружения подсистемы в единичном диапазоне непрерывной величины . Вероятность обнаружения подсистемы в диапазоне величины  может быть найдена по формуле:

.

Если измеряемая величина изменяется  дискретно, то вероятность  нахождения  частиц в элементе объема  определяется биноминальной формулой.

 Для описания подсистемы из одной частицы необходимо задание шести переменных величин, три из которых определяют ее положение в пространстве (), а три описывают движение этой частицы (проекции ее импульса на оси координат ). Это пространство называется фазовым. Элементарный объем  фазового пространства равен .

Если подсистема состоит из  частиц, то для ее описания требуются   координат. Вероятность обнаружения системы в соответствующем фазовом объеме  запишется как