隨機(jī)箱中玻色氣體的比熱和玻色-愛因斯坦凝聚.pdf

1、1995年實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)玻色-愛因斯坦凝聚（Bose-Einstein condensation，簡稱BEC）以來，BEC的研究在理論上和實(shí)驗(yàn)上都取得了重要進(jìn)展。論文對非相對論玻色氣體和相對論理想玻色氣體的熱力學(xué)性質(zhì)以及隨機(jī)箱中玻色氣體的凝聚等問題進(jìn)行了綜述，研究了隨機(jī)箱中玻色氣體的定容比熱和重力場中弱相互作用玻色氣體的熱力學(xué)性質(zhì)。
　　 研究了隨機(jī)箱中理想玻色氣體的定容比熱，在箱子邊界滿足雙峰分布和高斯分布的情況下，計算了玻色氣體

2、的定容比熱。通過與剛性箱中的情況作比較，發(fā)現(xiàn)隨機(jī)箱中理想玻色氣體的定容比熱大于剛性箱中的定容比熱，且增大的程度隨著漲落變化幅度的增加而越發(fā)明顯，這說明隨機(jī)邊界條件導(dǎo)致了系統(tǒng)行為的改變。另外還發(fā)現(xiàn)，在臨界溫度處比熱是連續(xù)的。
　　 利用平均場近似方法對隨機(jī)箱中弱相互作用玻色氣體進(jìn)行了研究。在箱子邊界滿足雙峰分布與高斯分布的情況下，對系統(tǒng)臨界溫度和比熱等進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，隨機(jī)箱中系統(tǒng)的臨界溫度低于剛性箱中的臨界溫度，比熱的值大于

3、剛性箱中的值。還發(fā)現(xiàn)比熱在臨界濕度處發(fā)生了躍變，躍變的程度小于剛性箱中情況，隨著漲落變化幅度的增加，躍變的程度越來越小，隨著相互作用參數(shù)的增加，躍變的程度越來越大。
　　 在極端相對論極限條件下研究了隨機(jī)箱中理想玻色氣體的定容比熱。在箱子的邊界滿足雙峰分布與高斯分布的情況下，對定容比熱進(jìn)行了計算。研究表明，隨機(jī)箱中理想玻色氣體的定容比熱也大于剛性箱中的定容比熱，并且隨著漲落變化幅度的增加，增大的程度越來越明顯。定容比熱在臨界溫度

4、處有躍變現(xiàn)象，隨著漲落變化幅度的增加，躍變的程度越來越小。這充分說明了隨機(jī)邊界條件對玻色氣體的熱力學(xué)性質(zhì)有明顯的影響。
　　 利用平均場理論對重力場中弱相互作用玻色氣體的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。計算了系統(tǒng)的態(tài)密度、臨界溫度和基態(tài)占有數(shù)，討論了比熱在臨界溫度處的躍變行為。結(jié)果表明：在重力場中，當(dāng)原子間為排斥相互作用時，弱相互作用玻色氣體的臨界溫度比理想玻色氣體的低，相同溫度處基態(tài)占有數(shù)與理想玻色氣體的基態(tài)占有數(shù)相比有所減少；當(dāng)原子間