§2. Феноменологиялық теориялар мен модельдер

§2. Феноменологиялық теориялар мен модельдер.

Сипаттаушы феноменологиялық теорияларға термодинамика, электродинамика жəне тағы басқалары жатады. Бұл теорияларда көптеген физикалық құбылыстарға ортақ жалпы заңдылықтар тағайындалады жəне теорияға мiндеттi түрде құбылыстың тəжiрибеден анықталатын параметрлерi енгiзiледi.

ХIX –шы ғасырдың бірінші жартысында, газдардың кинетикалық теориясы тағайындалмас бұрын, феноменологиялық термодинамика дами бастады.

Жылу мен жұмыстың арасындағы қатынасты анықтайтын термодинамиканың бірінші бастамасының негізін неміс дəрігері Роберт Майер (1942ж) жəне ағылшын физигі Дж. П.Джоуль салды, ал оның математикалық негізін неміс физигі Г.Гельмогольц (1847 ж) құрды.

1850 – ші жылы Клаузиус, кейінірек В.Кельвин термодинамиканың екінші бастамасын тұжырымдады. Зерттеулер нəтижесінде Клаузиус маңыздылығы ішкі энергиядан кем түспейтін жүйенің энтропиясы ұғымын тағайындап, термодинамиканың əрі қарай тез даму мүмкіндігін ашты.

Сипаттаушы термодинамиканы бірінші жəне екінші бастамалардың негізінде дамытуға болғанмен бұл жағдай ғалымдарды толық қанағаттандырмады. Барлық денелердің атомдар мен молекулалардан тұруына байланысты термодинамиканы микроскопиялық тұрғыдан негіздеу қажет болды. Мұндай қарастыру феноменологиялық заңдардың физикалық мағынасын терең түсінуге, олардың қолдану шекарасын кеңітуге мүмкіндік береді. Термодинамика жағдайында бұл шекара жүйедегі флуктуациялық құбылыстарға байланысты болады. Сондықтан тек статистикалық физикада ғана термодинамикадан белгісіз парметрлерді есптеуге болады.

Термодинамиканың атомдық, микроскопиялық негізін құру үшін тек идеал газдарға ғана емес, қатты жəне сұйық денелерге де қолдануға болатын статистикалық физика əдістерін дамыту қажет.

XX-шы ғасырдың басында статистикалық физиканың мұқтаждылығынан туған кванттық теория пайда болды.1900 жылы неміс физигі Макс Планк абсолют қара дененің сəуле шығаруын түсіндіру үшін, классикалық түсініктерге мүлдем қайшы келетін, атомдық осциллятордың дискретті энергиялық деңгейлерден тұратындығы жайлы жаңа болжам ұсынды. Планк теориясы тек абсолют қара дененің сəуле шығаруы ғана емес, көп атомды газдар мен төменгі температуралардағы қатты денелердің жылу шындылықтарында түсіндірді.

Кванттық теорияның заңдарының өте маңыздылығы кванттық механика теориясы тағайындалғаннан кейін түсінікті болды. Кванттық түсініктердің тереңдігін түсіну нəтижесінде бөлшектердің ажыратылмау қағидасы мен Паули принципіне негізделген кванттық статистикалық физика пайда болды. Кванттық механика заңдары арқылы алынған Ферми – Дирак жəне Бозе-

Эйнштейннің кванттық статистикалары металдардағы еркін электрондар мен фотондық газды қарастыруға негіз болды.

Заттың параметрлерiн есептеуге оның микроқұрылымын ескеретiн теориялар құрылады.

Бұлар əртүрлi молекула – кинетикалық, кинетикалық жəне электрондық теориялар.