玻尔兹曼分布

玻尔兹曼分布定律是覆盖系统各种状态的概率分布，概率测量或频率分布。

当存在保守的外力（例如重力场，电场等）时，气体分子的空间位置不再均匀分布，并且在不同位置分子数密度也不同。玻尔兹曼分布定律描述了在保守外力或保守外力场的作用下处于热平衡状态的理想气体分子的能量分布。

L. E. Boltzmann将麦克斯韦分布定律扩展到外力场的情况。在相同的宽度范围内，如果E1> E2，则能量DN1大的粒子的数量少于能量DN2小的粒子的数量，并且状态是粒子优先占据较小的能量，这是玻尔兹曼的重要结果分配法。

经过近一个世纪的传播，物理和化学界逐渐接受道尔顿的“原子分子模型”，但是原子和分子的确凿证据尚未得到发现。这时，出现了更强大的科学成就，即热力学的第一定律和第二定律。热力学原则上解决了化学平衡的所有问题。1892年，物理化学家奥斯特瓦尔德（Ostwald）试图证明没有必要将物理和化学问题减少到原子或分子之间的机械关系。他试图赋予“能量”与物质对象相同的状态，甚至使物质恢复能量。他提出“世界上所有现象都仅由时空的能量变化构成”。

在统计中，麦克斯韦·玻尔兹曼分布是一种特殊的概率分布，以詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼的名字命名。它首先被定义并在物理学中用于描述（特别是在统计力学中）粒子在理想气体中自由移动而不与固定容器中的其他粒子相互作用的速度，除了粒子与

其热环境之间的非常短时间的碰撞之外通过交换能量和动力。在这种情况下，粒子是指气态粒子（原子或分子），并且假定粒子系统达到了热力学平衡。当这种分布最初是从1960年的麦克斯韦启蒙运动中获得的时，玻尔兹曼对这种分布的物理起源进行了许多重要的研究。

粒子速度的概率分布表明哪个速度更有可能：粒子具有从分布中随机选择的速度，并且比其他选择方法更有可能处于速度范围内。分布取决于系统温度和颗粒质量。Maxwell Boltzmann分布适用于经典理想气体，这是理想的真实气体。在实际气体中，存在多种影响（例如范德华相互作用，涡流，相对论速度极限和量子交换相互作用），这些影响可能使速度分布不同于麦克斯韦·玻耳兹曼形式。但是，室温下的稀气体的性能非常接近理想气体，麦克斯韦速度分布非常近似于该气体。因此，它构成了动气理论的基础，它为许多基本的气体特性（包括压力和扩散）提供了简化的解释。