麦克斯韦分布

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  克斯韦分布汉语拼音mài kè sī wéi fēn bù),(Maxwell distribution),平衡态气体分子速率或速度分布的统计规律。麦克斯韦指出,气体分子的频繁碰撞并未使它们的速率或速度趋于一致,而是出现稳定的分布。他给出,在平衡态,速率在v到(v+dv)之间的气体分子数dN与总分子数N的比率为

    麦克斯韦分布1.jpg

  式中麦克斯韦分布2.jpg称为速率分布函数,它是在u附近单位速率间隔内的分子数与总分子数的比率(百分数),或任一分子的速率处在u附近单位速率间隔内的概率;T是绝对温度。m是分子质量;k是玻耳兹曼常量。1920年O.斯特恩最先用分子束实验证实麦克斯韦速率分布律的正确性。麦克斯韦还给出了平衡态气体分子的速度分布律。

  速率分布函数f(u)可用于计算各种速率函数的平均值,如平均速率麦克斯韦分布3.jpg,方均根速率麦克斯韦分布3.jpg,最概然速率等。由于概率分布是各种统计理论的核心,f(u)作为第一个概率分布函数,具有重要而深远的意义。