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麥克斯韋速率分布演示實驗
閱讀：3818 發(fā)布時間：2017-11-1實驗目的：
模擬演示熱學中氣體分子的速率分布，即麥克斯韋速率分布。形象地演示出速率分布與溫度的關系，說明速率分布概率歸一化。
實驗儀器：
麥克斯韋分布律演示儀 型號：FMD8031（即，翻轉式速率分布演示儀）
實驗原理：
在氣體內(nèi)部，的分子以不同的速率運動著，有的分子速率大，有的分子速率小；即使是對同一個分子，它的速度在頻繁的碰撞下也是不斷在變化的。所以，研究單個分子的速度究竟是多少是意義的。但是，麥克斯韋認為處于平衡態(tài)的氣體分子的速率有一個確定的分布，未平衡的氣體，它的分子速率偏離這個分布，而碰撞的結果就由偏離這個分布到達這個分布，1859年麥克斯韋用概率論的方法得到了平衡態(tài)氣體分子速率分布律。
實驗操作：
1.將儀器豎直放置在桌面或地面上，推動調(diào)溫桿使活動漏斗的漏口對正溫度的位置。
2.儀器底座不動，按著轉向箭頭的方向轉動整個邊框一周，當聽到 “喀”的一聲時恰好為豎直位置。
3.鋼珠集中在貯存室里，由下方小口漏下，經(jīng)緩流板慢慢地流到活動漏斗中，再由漏斗口漏下，形成不對稱分布地落在下滑曲面上。從噴口水平噴出、位于高處的鋼珠滑下后水平速率大，低處的滑下后水平速率小，而速率大的落在遠處的隔槽；速率小的落在近處的隔槽，當鋼珠部落下后，便形成對應溫度的速率分布曲線。
4.拉動調(diào)溫桿，使活動漏斗的漏口對應（高溫）的位置。
5.再次按箭頭方向翻轉演示板360度，鋼珠重落下，當部落完時，形成對應的分布曲線。
6.將兩次分布曲線在儀器上繪出標記，可以看到溫度高時曲線平坦，zui概然速率變大。
7.利用兩條分布曲線所包圍的面積相等可以說明速率分布概率歸一化。
注意事項：
翻轉演示板時要小心，切忌太快。