TAILIEUCHUNG - Khảo sát các hàm nhiệt động đặc trưng của khí Bose lí tưởng trong bẫy điều hòa ba chiều

Nghiên cứu này trình bày quy trình giải tích toán học để chỉ ra sự phụ thuộc của các hàm nhiệt động lực học, bao gồm thế hóa học, năng lượng toàn phần và nhiệt dung của khí Bose lí tưởng bị giam trong thế năng của dao động tử điều hòa ba chiều vào nhiệt độ tuyệt đối. | Khảo sát các hàm nhiệt động đặc trưng của khí Bose lí tưởng trong bẫy điều hòa ba chiều Kỉ yếu Hội nghị sinh viên NCKH KHẢO SÁT CÁC HÀM NHIỆT ĐỘNG ĐẶC TRƯNG CỦA KHÍ BOSE LÍ TƯỞNG TRONG BẪY ĐIỀU HÒA BA CHIỀU Trần Dương Anh Tài Sinh viên năm 3 Khoa Vật lí GVHD TS Phạm Nguyễn Thành Vinh TÓM TẮT Trong báo cáo này chúng tôi trình bày quy trình giải tích toán học để chỉ ra sự phụ thuộc của các hàm nhiệt động lực học bao gồm thế hóa học năng lượng toàn phần và nhiệt dung của khí Bose lí tưởng bị giam trong thế năng của dao động tử điều hòa ba chiều vào nhiệt độ tuyệt đối. Tiếp theo các kết quả giải tích này được so sánh với các kết quả thu được từ việc lập trình giải số chính xác để đánh giá độ chính xác và xác định khoảng áp dụng của từng công thức gần đúng. Ngoài ra công thức hiệu chỉnh cho thế hóa học lân cận nhiệt độ tới hạn lần đầu tiên được đưa ra trong công trình này. Cuối cùng sự khác biệt giữa khí lượng tử và khí cổ điển trong bẫy điều hòa ba chiều tại vùng nhiệt độ thấp được thảo luận trong báo cáo này. Từ khóa khí Bose lí tưởng BEC bẫy điều hòa hàm nhiệt động lực học. 1. Giới thiệu Trong vật lí thống kê lượng tử các hạt được phân loại thành fermions tập hợp các hạt có spin bán nguyên và bosons tập hợp các hạt có spin nguyên lần lượt tuân theo các phân bố Fermi-Dirac và Bose-Einstein do đó dẫn đến những biểu hiện khác nhau của các họ hạt này trong những hệ vật lí. Sự khác biệt rõ rệt nhất đó là các hạt boson được phép tồn tại ở cùng một trạng thái lượng tử trong khi đó các hạt fermion do tuân theo nguyên lí Pauli nên việc này không thể xảy ra. Chính vì sự khác biệt này đã dẫn đến hiện tượng vật lí vô cùng quan trọng được dự đoán trên lí thuyết vào năm 1924 bởi Einstein khi hạ nhiệt độ của hệ khí loãng dilute gas tạo bởi các hạt boson đến dưới một nhiệt độ tới hạn xác định ngay lập tức một số hạt boson sẽ cùng tồn tại ở trạng thái lượng tử đơn single quantum state có năng lượng thấp nhất các hiệu ứng lượng tử trở nên rõ ràng và có thể quan sát được ở cấp độ vĩ

• Vật lý
• Khí Bose lí tưởng
• Bẫy điều hòa
• Hàm nhiệt động lực học
• Nghiên cứu khoa học sinh viên
• Hàm nhiệt động đặc trưng
• Bẫy điều hòa ba chiều