ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
ТЕМА 1
ВВЕДЕНИЕ В ДИСЦИПЛИНУ
1.1
Весь окружающий нас мир заполнен материальными телами, в том числе и нашими
собственными, состоящими из огромного числа молекул. Это макросистемы.
Под словом «большие» следует понимать не 10
2
, 10
3
частиц, а 10
10
, 10
30
,…!
Например, в каждом кубическом сантиметре пространства аудитории содержится ~10
19
молекул воздуха.
В рамках нашей дисциплины в качестве молекул, как правило, будем рассматривать
объекты микромира:
• Элементарные частицы (электроны, фотоны);
• Ядра атомов;
• Атомы и ионы;
• Молекулы (в узком смысле);
• Квазичастицы (фононы).
Хотя настоящий курс базируется на обобщении многочисленных результатов
экспериментальных исследований молекулярных систем, включая новейшие достижения
в этой области, его главная цель заключается в освоении методов изучения
макросистем.
Пр
едмет молек
у
ля
р
ной
ф
изики
Изучение молекулярных форм движения, т.е. движения больших совокупностей
молекул.
Молекула – в широком смысле, структурный элемент материальной системы.
Движение – сохранение и изменение состояния, развитие, превращение.
Процесс – последовательность изменений.
6
Колоссальное число частиц в системе привело к разработке двух радикально
отличающихся друг от друга методов исследования макросистем.
Во введении мы постараемся дать общую характеристику двух подходов в описании
макросистем и сформулировать их специфические задачи. Теперь же обратимся к
терминологии. Раскроем особенности макросистем и условия различных вариантов их
эволюции. Конкретизируем нашу предметную область.
1.2
Определение системы. Классификация систем
Методы изучения макросистем
Статистический
микроскопический
молекулярно-кинетический
Термодинамический
макроскопический
феноменологический
Система – (от греч. systema – целое, составленное из частей, соединение), множество
элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует
определенную целостность, единство.
Системы
Простые
(содержащие небольшое
количество элементов)
Сложные
(содержащие большое количество
элементов и связей между ними)
Система – конечная область пространства с находящимися в ней физическими
объектами исследования.
Системы
Изолированные
Замкнутые
Неизолированные
Незамкнутые
(обмен только
эне
р
гией
)
Открытые
(обмен энергией и
веществом
)
