热力学

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翻译样例: 简谐势阱中弱相互作用玻色气体的临界
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1995 年引起科学界轰动的几个实验[,1实3 ] 现了爱因斯坦早在七十多年前就预言的玻色2爱因斯坦凝聚(BEC) . 实验上BEC 的成功实现,也在理论物理学界掀起了研究BEC 的新热潮,有关BEC 的文章大量问世[.4然6 ] 而在以往的研究中,多数是考虑理想的量子气体. 实际上,量子气体的原子间总是存在着相互作用.

相互作用的形式、强弱都对量子气体或凝聚体的性质产生影响. 但由于原子之间相互作用的问题比较复杂,要对外势约束下相互作用的量子气体或凝聚体求出一个严格的解析解是相当困难的. 曾有不少学者采用数值计算的方法进行研究[79 ] ,但进行解析计算的研究还相对较少[10 ,11 ] . 本文将应用局域密度近似(LDA) 方法对简谐外势约束下弱相互作用玻色气体的凝聚特性进行研究,导出相应的BEC 临界温度和基态粒子占据率,并讨论相互作用对这些凝聚特性所带来的影响. 所得结论对我们了解BEC 这种新物态是有裨益的.有外势存在时, 粒子在空间的分布是不均匀的.

粒子的数密度ρ( r) 是空间位置r 的函数. 若系统的粒子数足够大,粒子的能级间隔远小于粒子的动能,我们可以将空间分成许多小格,每个小格中含有大量的粒子数,但每小格中的外势可看为常数, 因而该小格中的粒子数密度也是常数, 称为局域密度. 这样的理论处理方法称为局域密度近似. 当满足粒子数N足够大,且外势引起的能级间隔远大于粒子的热能这些条件时,局域密度是一种很好的近似方法[12] ,而从已有的实验数据也可发现, 这些条件是可以满足的[1 , 2 ] .

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