Бозе-газ

Бозе-газ — газ квантових частинок з цілим значенням спіна (бозонів), які описує Бозе – Айнштайна статистика.

Зміст

1 Історична довідка
2 Характеристика
3 Література
4 Автор

Історична довідка

Розподіл за енергією для фотонів — бозе-частинок без маси отримав у 1924 на основі статистико-механічних обчислень фізик Ш. Бозе. Це сприяло кращому розумінню формули Планка (див. Планка закон) для випромінювання абсолютно чорного тіла. 1924–1925 А. Айнштайн узагальнив результат Бозе для частинок з масою відмінною від нуля, тому статистика, яка описує систему бозе-частинок, відома як статистика Бозе — Айнштайна.

Характеристика

Число заповнення бозе-частинок з енергією [math]ε_n[/math] має вигляд:

[math]f(ε_n )=1/(e^{(ε_n-μ)/kT}-1)[/math],

де [math]T[/math] — температура, [math]k[/math] — Больцмана стала, [math]μ[/math] — хімічний потенціал.

Бозони не підлягають принципу заборони Паулі. За температур нижче критичної макроскопічна кількість бозе-частинок може перебувати у стані з найнижчою енергією. Таке квантове явище має назву Бозе – Айнштайна конденсація. Систему бозе-частинок, які не взаємодіють між собою, називають ідеальним бозе-газом. Реалістичнішим є взаємодіючий бозе-газ. У випадку розрідженої системи частинок їхнє зближення є малоймовірним, тому можна розглядати модель слабкої взаємодії та нехтувати взаємодією багатьох частинок. У 1947 Микола Миколайович Боголюбов (старший) побудував теорію бозе-газу за слабкою взаємодією на основі квантової механіки та оригінального методу наближеного вторинного квантування, що стало основою для мікроскопічної теорії надплинності.

Література

Bose. Plancks Gesetz und Lichtquantenhypothese // Zeitschrift für Physik. 1924. Bd. 26. S. 178–181. URL: https://doi.org/10.1007/BF01327326
Боголюбов Н. Н. К теории сверхтекучести // Известия Академии наук СССР. Серия физическая. 1947. Т. 11. С. 77–90.
Кобилянський В. Б. Статистична фізика. Київ : Вища школа, 1972. 244 с.
Davis K. B., Mewes M.-O., Andrews M. R. et al. Bose–Einstein condensation in a gas of sodium atoms // Physical Review Letters. 1995. Vol. 75. P. 3969–3973.
Вакарчук І. О. Квантова механіка. 4-те вид., доп. Львів : ЛНУ імені Івана Франка, 2012. 872 с.

Автор

Х. П. Гнатенко

Покликання на цю статтю: Гнатенко Х. П. Бозе-газ // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Бозе-газ (дата звернення: 10.10.2026).

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 24.11.2025