Distribusi Maxwell-Boltzmann: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
ChuispastonBot (bicara | kontrib)
k r2.7.1) (bot Menambah: ar, cs, de, fi, he, hu, it, ja, ko, nl, no, pl, pt, ru, sk, sl, sv, uk, zh
Cendy00 (bicara | kontrib)
Fitur saranan suntingan: 2 pranala ditambahkan.
Tag: VisualEditor Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Tugas pengguna baru Disarankan: tambahkan pranala
 
(29 revisi perantara oleh 18 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
{{Hide in print|1={{Probability distribution
{{yatim}}{{paragraf pembuka}}
| name = Maxwell–Boltzmann
Dalam fisika, khususnya mekanika statistika, '''distribusi Maxwell-Boltzmann''' menggambarkan laju partikel dalam gas sebagai fungsi dari suhu sistem, massa partikel, dan laju partikel.
| type = density
| pdf_image = [[Berkas:Maxwell-Boltzmann distribution pdf.svg|325px]]
| cdf_image = [[Berkas:Maxwell-Boltzmann distribution cdf.svg|325px]]
| parameters = <math>a>0</math>
| support = <math>x\in (0;\infty)</math>
| pdf = <math>\sqrt{\frac{2}{\pi}} \frac{x^2 e^{-x^2/\left(2a^2\right)}}{a^3}</math>
| cdf = <math>\operatorname{erf}\left(\frac{x}{\sqrt{2} a}\right) -\sqrt{\frac{2}{\pi}} \frac{x e^{-x^2/\left(2a^2\right)}}{a} </math> di mana erf adalah [[fungsi galat]]
| mean = <math>\mu=2a \sqrt{\frac{2}{\pi}}</math>
| median =
| mode = <math>\sqrt{2} a</math>
| variance = <math>\sigma^2=\frac{a^2(3 \pi - 8)}{\pi}</math>
| skewness = <math>\gamma_1=\frac{2 \sqrt{2} (16 -5 \pi)}{(3 \pi - 8)^{3/2}}</math>
| kurtosis = <math>\gamma_2=4\frac{\left(-96+40\pi-3\pi^2\right)}{(3 \pi - 8)^2}</math>
| entropy = <math>\ln\left(a\sqrt{2\pi}\right)+\gamma-\frac{1}{2}</math>
| mgf =
| char =
}}}}
 
Dalam [[fisika]], khususnya [[mekanika statistik]], '''distribusi Maxwell-Boltzmann''' yang menggambarkan kecepatan partikel dalam [[gas]], di mana partikel bergerak bebas antara [[tumbukan]] kecil, tetapi tidak berinteraksi satu sama lain, sebagai [[fungsi]] [[suhu]] dari sistem, massa partikel, dan kecepatan partikel. Partikel dalam konteks ini mengacu pada [[atom]] atau [[molekul]] dari gas. Tidak ada perbedaan antara keduanya dalam perkembangan dan hasilnya <ref>(2nd Edition), F. Mandl, Manchester Fisika, John Wiley & Sons, 2008, ISBN 9-780471-91533</ref>
== Terapan fisika ==
 
Ini merupakan [[distribusi probabilitas]] untuk kecepatan sebuah partikel yang berwujud gas - Besaran dari vektor [[kecepatan]], yang berarti pada suhu tertentu, partikel akan memiliki kecepatan yang dipilih secara acak dari distribusi, tapi lebih cenderung berada dalam satu rentang dari beberapa kecepatan yang lain <ref>University Physics – With Modern Physics (12th Edition), H.D. Young, R.A. Freedman (Original edition), Addison-Wesley (Pearson International), 1st Edition: 1949, 12th Edition: 2008, ISBN (10-) 0-321-50130-6, ISBN (13-) 978-0-321-50130-1</ref>
Biasanya distribusi Maxwell-Boltzmann ..
 
Distribusi Maxwell-Boltzmann berlaku untuk [[gas ideal]] di dalam [[kesetimbangan termodinamika]] dengan efek kuantum yang dapat diabaikan dan di kecepatan non-relativistik. Ini membentuk dasar dari [[teori kinetik gas]], yang memberikan penjelasan sederhana dari banyak sifat gas fundamental, termasuk [[tekanan]] dan [[difusi]] <ref>Encyclopaedia of Physics (2nd Edition), R.G. Lerner, G.L. Trigg, VHC publishers, 1991, ISBN (Verlagsgesellschaft) 3-527-26954-1, ISBN (VHC Inc.) 0-89573-752-3</ref> Namun ada perluasan untuk kecepatan relativistik, lihat ''' distribusi Maxwell-Juttner ''' di bawah ini.
== Rujukan ==
 
Distribusi ini dinamai dari nama [[James Clerk Maxwell]] dan [[Ludwig Boltzmann]].
* {{cite book | author=Huang, Kerson | title=Statistical Mechanics | publisher=Wiley, John & Sons, Inc | year=1990 | id=ISBN 0-471-81518-7}}
* {{cite book | author=McQuarrie, Donald | title=Statistical Mechanics (2nd rev. ed.) | publisher=University Science Books | year=2000 | id=ISBN 1-891389-15-7}}
 
== Aplikasi Fisik ==
{{fisika-stub}}
 
Biasanya distribusi Maxwell-Boltzmann mengacu pada kecepatan molekul, tetapi juga berlaku untuk distribusi [[momentum]] dan [[energi]] dari [[molekul]].
[[ar:توزيع ماكسويل-بولتزمان]]
 
[[cs:Maxwellovo-Boltzmannovo rozdělení]]
Untuk jumlah [[Vektor (geometris)|vektor]] 3-dimensi, komponennya diperlakukan independen dan [[distribusi normal|terdistribusi normal]] dengan rata-rata sama dengan 0 dan [[standar deviasi]] dari '' a ''. jika ''X<sub>i</sub>'' didistribusikan sebagai <math>X \sim N(0, a^2)</math>, maka
[[de:Maxwell-Boltzmann-Verteilung]]
 
[[en:Maxwell–Boltzmann distribution]]
:<math>Z = \sqrt{X_1^2+X_2^2+X_3^2}</math>
[[fi:Maxwellin–Boltzmannin jakauma]]
 
[[he:התפלגות מקסוול בולצמן]]
disebut sebagai distribusi Maxwell-Boltzmann dengan parameter '' a ''. Terlepas dari skala parameter '' a '', distribusi identik dengan [[distribusi chi]] yang memiliki 3 derajat kebebasan.
[[hu:Maxwell–Boltzmann-eloszlás]]
 
[[it:Distribuzione di Maxwell-Boltzmann]]
== Distribusi (dalam berbagai bentuk) ==
[[ja:マクスウェル分布]]
 
[[ko:맥스웰-볼츠만 분포]]
Turunan asli oleh [[James Clerk Maxwell|Maxwell]] diasumsikan bahwa ketiga arah akan memikiki perilaku yang sama, tetapi turunan selanjutnya yang dikembangkan oleh [[Boltzmann]] mematahkan asumsi ini dengan [[teori kinetik]]. Distribusi Maxwell-Boltzmann (untuk energi) sebagian besar dapat langsung diturunkan dari [[distribusi Boltzmann]] untuk energi (lihat juga [[statistik Maxwell-Boltzmann]] dari [[mekanika statistik]]):<ref>McGraw Hill Encyclopaedia of Physics (2nd Edition), C.B. Parker, 1994, ISBN 0-07-051400-3</ref><ref>Statistical Physics (2nd Edition), F. Mandl, Manchester Physics, John Wiley & Sons, 2008, ISBN 9-780471-91533</ref>
[[nl:Maxwell-Boltzmann-verdeling]]
 
[[no:Maxwell-Boltzmanns fordelingslov]]
:<math>
[[pl:Rozkład Maxwella]]
\frac{N_i}{N} = \frac{g_i \exp\left(-E_i/kT \right) } { \sum_{j}^{} g_j \,{\exp\left(-E_j/kT\right)} }
[[pt:Distribuição de Maxwell-Boltzmann]]
\qquad\qquad (1)</math>
[[ru:Распределение Максвелла]]
 
[[sk:Maxwellovo-Boltzmanovo rozdelenie]]
dimana:
[[sl:Boltzmannova porazdelitev]]
* ''i'' adalah [[Microstate (mekanika statistik)|microstate]] (menunjukkan satu konfigurasi partikel dalam keadaan [[kuantum]] - lihat [[fungsi partisi]]).
[[sv:Maxwell–Boltzmannfördelning]]
* ''E''<sub>''i'' </sub> adalah tingkat energi dari microstate'' i''.
[[uk:Розподіл Больцмана]]
* ''T'' adalah temperatur kesetimbangan sistem.
[[zh:麦克斯韦-玻尔兹曼分布]]
* ''g<sub>i </sub>'' adalah faktor degenerasi, atau jumlah dari microstates yang mengalami [[Degenerate energy level|degenerasi]] yang memiliki tingkat energi yang sama
* ''k'' adalah [[konstanta Boltzmann.]]
* ''N''<sub>''i'' </sub> adalah jumlah molekul pada suhu kesetimbangan ''T'', dalam keadaan ''i'' yang memiliki energi ''E'' <sub >''i''</sub> dan degenerasi ''g<sub>i</sub>''.
* ''N'' adalah jumlah total molekul dalam sistem.
 
Ingat bahwa kadang-kadang persamaan di atas ditulis tanpa faktor degenerasi ''g''<sub>''i''</sub>. Dalam hal ini ''i'' akan menentukan keadaan masing-masing, bukan satu set keadaan ''g''<sub>''i''</sub> yang memiliki energi ''E''<sub>''i''</sub> yang sama. Karena vektor kecepatan dan kecepatan berkaitan dengan energi, maka persamaan 1 dapat digunakan untuk menurunkan hubungan antara suhu dan kecepatan molekul dalam gas. Penyebut dalam persamaan ini dikenal sebagai [[fungsi partisi (mekanika statistik)|fungsi partisi]] kanonik.
 
== Distribusi untuk vektor momentum ==
Berikut ini adalah turunan yang berbeda dari turunan yang dijelaskan oleh [[James Clerk Maxwell]] dan kemudian digambarkan dengan sedikit asumsi berdasarkan [[Ludwig Boltzmann]]. Sebaliknya turunan ini mirip dengan pendekatan Boltzmann pada tahun 1877.
 
Untuk kasus sebuah "gas ideal" yang terdiri dari atom- atom yang tidak berinteraksi pada keadaan dasar, semua energinya berada dalam bentuk [[energi kinetik]], dan ''g''<sub>i</sub> konstan untuk semua ''i''. Hubungan antara [[energi kinetik dan momentum]] untuk partikel yang besar adalah
 
:<math>
E=\frac{p^2}{2m}
\qquad\qquad (2) </math>
 
dimana ''p''<sup>2</sup> adalah kuadrat dari vektor momentum
'''p'''&nbsp;=&nbsp;[''p''<sub>''x''</sub>,&nbsp;''p''<sub>''y''</sub>,&nbsp;''p''<sub>''z''</sub>]. Dengan demikian persamaan 1 dapat ditulis sebagai:
 
:<math>
\frac{N_i}{N} =
\frac{1}{Z}
\exp \left[
-\frac{p_{i, x}^2 + p_{i, y}^2 + p_{i, z}^2}{2mkT}
\right]
\qquad\qquad (3) </math>
 
dimana''Z'' adalah [[fungsi partisi (mekanika statistik)|fungsi partisi]], sesuai dengan penyebut pada persamaan 1. Dalam persamaan ini ''m'' adalah massa molekul gas,''T'' adalah suhu termodinamika dan''k'' adalah [[konstanta Boltzmann.]] Distribusi ''N''<sub>'''i'''</sub>/''N'' sebanding terhadap [[fungsi probabbilitas densitas]] ''f''<sub>'''p'''</sub> untuk menemukan molekul dengan nilai-nilai komponen momentum ini, maka:
 
:<math>
f_\mathbf{p} (p_x, p_y, p_z) =
\frac{c}{Z}
\exp \left[
-\frac{p_x^2 + p_y^2 + p_z^2}{2mkT}
\right].
\qquad\qquad (4)</math>
 
[[Konstanta normalisasi]] ''c'', dapat ditentukan dengan melihat kemungkinan bahwa sebuah molekul pasti memiliki nilai ''momentum'' 1. Oleh karena itu integral dari persamaan 4 untuk ''p''<sub>''x'' </sub>,''p''<sub>''y''</sub>, dan ''p''<sub>''z''</sub> harus 1.
 
Dapat ditunjukkan bahwa:
 
:<math>
c = \frac{Z}{(2 \pi mkT)^{3/2}}.
\qquad\qquad (5)</math>
 
Mengganti Persamaan 5 ke persamaan 4 menghasilkan:
 
:<math>
f_\mathbf{p} (p_x, p_y, p_z) =
\left( \frac{1}{2 \pi mkT} \right)^{3/2}
\exp \left[
-\frac{p_x^2 + p_y^2 + p_z^2}{2mkT}
\right].
\qquad\qquad (6)</math>
 
Distribusi ini adalah produk dari tiga variabel independen yang [[distribusi normal|terdistribusi normal]] <math>p_x</math>, <math>p_y</math>, dan <math>p_z</math>, dengan variansi <math>mkT</math>. Selain itu, dapat dilihat bahwa besarnya momentum akan didistribusikan sebagai distribusi Maxwell-Boltzmann, dengan <math> a=\sqrt{mkT}</math>.
Distribusi Maxwell-Boltzmann untuk momentum (atau sama untuk vektor kecepatan) dapat diperoleh lebih mendasar menggunakan [[teorema-H]] pada kesetimbangan dalam kerangka [[teori kinetik]].
 
== Distribusi Energi ==
 
Menggunakan ''p''²&nbsp;=&nbsp;2''mE'', dan fungsi distribusi untuk besaran momentum (lihat [[# Distribusi untuk kecepatan|di bawah]]), kita mendapatkan persamaan distribusi energi:
 
:<math>
f_E\,dE=f_p\left(\frac{dp}{dE}\right)\,dE =2\sqrt{\frac{E}{\pi}} \left(\frac{1}{kT} \right)^{3/2}\exp\left[\frac{-E}{kT}\right]\,dE. \qquad
\qquad(7)
</math>
 
Karena energi yang sebanding dengan jumlah kuadrat dari tiga komponen momentum yang terdistribusi normal, distribusi ini adalah [[distribusi gamma]] dan [[distribusi chi-kuadrat]] dengan tiga derajat kebebasan.
 
Pada [[teorema equipartisi]], energi ini dibagi rata di antara ketiga derajat kebebasan, sehingga energi per derajat kebebasan yang didistribusikan sebagai distribusi chi-kuadrat memiliki satu derajat kebebasan:<ref>{{cite book
|title=Statistical thermodynamics: fundamentals and applications
|first1=Normand M.
|last1=Laurendeau
|publisher=Cambridge University Press
|year=2005
|isbn=0-521-84635-8
|page=434
|url=http://books.google.com/books?id=QF6iMewh4KMC}}, [http://books.google.com/books?id=QF6iMewh4KMC&pg=PA434 Appendix N, page 434]
</ref>
:<math>
f_\epsilon(\epsilon)\,d\epsilon=\sqrt{\frac{\epsilon}{\pi kT}}~\exp\left[\frac{-\epsilon}{kT}\right]\,d\epsilon
</math>
 
dimana <math>\epsilon</math> adalah energi per derajat kebebasan. Pada kesetimbangan, distribusi ini akan berlaku untuk sejumlah derajat kebebasan. Misalnya, jika partikelnya merupakan dipol massa yang kaku, partikel tersebut akan memiliki tiga derajat kebebasan translasi dan dua derajat kebebasan rotasi tambahan. Energi dari setiap derajat kebebasan akan dijelaskan sesuai dengan distribusi chi-kuadrat dengan satu derajat kebebasan, dan total energi akan didistribusikan menurut distribusi chi-kuadrat dengan lima derajat kebebasan. Hal ini memiliki implikasi pada teori [[specific heat]] gas.
 
Distribusi Maxwell-Boltzmann juga dapat diperoleh dengan menganggap gas menjadi jenis [[gas dalam kotak|gas kuantum]].
 
== Distribusi dari vektor kecepatan ==
 
Mengetahui bahwa densitas probabilitas vektor kecepatan ''f''<sub>'''v'''</sub> sebanding dengan fungsi densitas probabilitas momentum oleh
 
:<math>
f_\mathbf{v} d^3v = f_\mathbf{p} \left(\frac{dp}{dv}\right)^3 d^3v
</math>
 
dengan menggunakan '''p''' = m'''v''' maka kita mendapatkan
 
:<math>
f_\mathbf{v} (v_x, v_y, v_z) =
\left(\frac{m}{2 \pi kT} \right)^{3/2}
\exp \left[-
\frac{m(v_x^2 + v_y^2 + v_z^2)}{2kT}
\right],
\qquad\qquad </math>
 
yang merupakan distribusi vektor kecepatan Maxwell-Boltzmann. Probabilitas untuk menemukan partikel dengan vektor kecepatan dalam elemen yang sangat kecil [''dv''<sub>''x''</sub>,&nbsp;''dv''<sub>''y''</sub>,&nbsp;''dv''<sub>''z''</sub>] dengan vektor kecepatan '''v'''&nbsp;=&nbsp;[''v''<sub>''x''</sub>,&nbsp;''v''<sub>''y''</sub>,&nbsp;''v''<sub>''z''</sub>] adalah
 
:<math>
f_\mathbf{v} \left(v_x, v_y, v_z\right)\, dv_x\, dv_y\, dv_z.
</math>
 
Seperti momentum, distribusi ini dipandang sebagai produk dari tiga variabel independen [[distribusi normal|terdistribusi normal]] yaitu <math>v_x</math>, <math>v_y</math>, and <math>v_z</math>, namun dengan variansi <math>\frac{kT}{m}</math>. Hal ini dapat juga menunjukkan bahwa distribusi vektor kecepatan Maxwell-Boltzmann untuk vektor kecepatan [''v''<sub>''x''</sub>,&nbsp;''v''<sub>''y''</sub>,&nbsp;''v''<sub>''z''</sub>] adalah produk dari distribusi untuk masing-masing arah:
 
:<math>
f_v \left(v_x, v_y, v_z\right) = f_v (v_x)f_v (v_y)f_v (v_z)
</math>
 
dimana distribusi untuk satu arah adalah
 
:<math>
f_v (v_i) =
\sqrt{\frac{m}{2 \pi kT}}
\exp \left[
\frac{-mv_i^2}{2kT}
\right].
\qquad\qquad </math>
 
Setiap komponen dari vektor kecepatan memiliki [[distribusi normal]] dengan rata-rata <math>\mu_{v_x} = \mu_{v_y} = \mu_{v_z} = 0</math> dan standar deviasi <math>\sigma_{v_x} = \sigma_{v_y} = \sigma_{v_z} = \sqrt{\frac{kT}{m}}</math>, sehingga vektor memiliki distribusi normal 3-dimensi, disebut juga distribusi "multinormal", dengan rata-rata <math> \mu_{\mathbf{v}} = {\mathbf{0}} </math> dan standar deviasi <math>\sigma_{\mathbf{v}} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}</math>.
 
== Distribusi kecepatan ==
[[Berkas:MaxwellBoltzmann-en.svg|ka|jmpl|360px|Fungsi kecepatan kepadatan probabilitas kecepatan beberapa [[gas mulia]] es pada suhu 298,15 K (25 ° C). Dimana ''y''-axis adalah dalam s / m sehingga daerah di bawah setiap bagian dari kurva (yang merupakan probabilitas dari kecepatan berada di kisaran itu) adalah tidak berdimensi.]]
 
Biasanya, kita lebih tertarik pada kecepatan molekul daripada vektor kecepatan komponennya. Distribusi Maxwell-Boltzmann untuk kecepatan diambil dari distribusi vektor kecepatan, di atas. Perhatikan bahwa kecepatan adalah
 
:<math>v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2 + v_z^2}</math>
 
dan kenaikan volumenya sebesar
 
:<math> dv_x\, dv_y\, dv_z = v^2 \sin \phi\, dv\, d\theta\, d\phi </math>
 
dimana <math>\theta</math> dan <math>\phi</math> adalah "arah" (azimut dari vector kecepatan) dan "path angle" (elevasi sudut dari vektor kecepatan). Integrasi vektor kecepatan dari fungsi densitas probabilitas normal di atas, selama berada di arah (dari 0 hingga <math>2\pi</math>) dan path angle (dari 0 hingga <math>\pi</math>),dengan substitusi kecepatan untuk jumlah kuadrat komponen vektor, menghasilkan fungsi densitas probabilitas
 
:<math> f(v) = \sqrt{\frac{2}{\pi}\left(\frac{m}{kT}\right)^3}\, v^2 \exp \left(\frac{-mv^2}{2kT}\right) </math>
 
untuk kecepatan. Persamaannya menjadi [http://mathworld.wolfram.com/MaxwellDistribution.html Maxwell distribution] dengan parameter distribusi <math>a=\sqrt{\frac{kT}{m}}</math>.
 
Kita sering kali lebih tertarik dalam jumlah seperti kecepatan rata-rata partikel daripada distribusi sebenarnya. Kecepatan rata-rata, kecepatan yang paling mungkin (mode), dan [[akar kuadrat]] rata-rata dapat diperoleh dari sifat distribusi Maxwell.
 
== Distribusi untuk kecepatan relatif ==
 
Kecepatan relatif diartikan sebagai <math>u = {v \over v_p}</math>, dimana <math>v_p = \sqrt { \frac{2kT}{m} } = \sqrt { \frac{2RT}{M} }</math> adalah kecepatan yang paling mungkin. Distribusi kecepatan relatif memungkinkan perbandingan gas yang berbeda, bergantung pada suhu dan berat molekul.
 
== Typical speeds ==
 
Walaupun persamaan di atas memberikan distribusi untuk kecepatan atau, dengan kata lain, sebagian kecil waktu dari molekul yang memiliki kecepatan tertentu, kita sering kali lebih tertarik pada jumlah seperti kecepatan rata-rata daripada distribusi keseluruhan.
 
'''Kecepatan yang paling mungkin''', ''v''<sub>''p''</sub>, adalah kecepatan yang paling mungkin dimiliki oleh setiap molekul (dengan massa yang sama ''m'' ) dalam sistem dan sesuai dengan nilai maksimum atau [[Mode (statistik)|mode]] dari ''f''(''v''). Untuk menemukannya, kita menghitung ''df''/''dv'', mengubahnya ke nol dan mencari nilai untuk ''v''
 
:<math>\frac{df(v)}{dv} = 0</math>
 
sehingga dihasilkan:
 
:<math>v_p = \sqrt { \frac{2kT}{m} } = \sqrt { \frac{2RT}{M} }</math>
 
Dimana ''R'' adalah [[konstanta gas]] dan ''M'' = [[Avogadro konstan|''N<sub>A</sub>'']] ''m'' adalah [[massa molar]] dari molekul.
 
Untuk nitrogen diatomik (N<sub>2</sub>, komponen utama dari [[udara]]) pada [[suhu kamar]] (300 [[derajat Kelvin|K]]), hal ini menghasilkan
<math>v_p = 422 </math>m/s
 
Kecepatan rata-rata adalah rata-rata matematika dari distribusi kecepatan
 
:<math> \langle v \rangle = \int_0^{\infty} v \, f(v) \, dv= \sqrt { \frac{8kT}{\pi m}}= \sqrt { \frac{8RT}{\pi M}} = \frac{2}{\sqrt{\pi}} v_p </math>
 
[[Akar kuadrat rata-rata dari kecepatan]], ''v''<sub>rms</sub> adalah akar kuadrat dari kecepatan kuadrat rata-rata:
 
:<math>v_\mathrm{rms} = \left(\int_0^{\infty} v^2 \, f(v) \, dv \right)^{1/2}= \sqrt { \frac{3kT}{m}}= \sqrt { \frac{3RT}{M} } = \sqrt{ \frac{3}{2} } v_p </math>
 
Typical speeds dihubungkan sebagai berikut:
:<math> 0.886 \langle v \rangle = v_p < \langle v \rangle < v_\mathrm{rms} = 1.085 \langle v \rangle.</math>
 
== Distribusi kecepatan relativistik ==
[[Berkas:Plot showing Maxwell-Juttner distribution (relativistic Maxwellian) for electron gas at different temperatures.png|jmpl|ka| 400px | Distribusi kecepatan Maxwell–Juttner (Relativistik Maxwellian)untuk gas elektron pada temperatur yang berbeda]]
 
Ketika suhu gas meningkat dan ''kT'' mendekati atau melewati ''mc<sup>2</sup>'', distribusi probabilitas untuk <math>\gamma=1/\sqrt{1-v^2/c^2}</math> dalam relativistik Maxwellian untuk gas dinyatakan dengan distribusi Maxwell–Juttner:<ref name="Synge">
{{cite book
|last=Synge|first=J.L
|year=1957
|title=The Relativistic Gas
|series=Series in physics
|publisher=[[North-Holland]]
|id={{LCCN|57||003567}}
}}</ref>
 
:<math> f(\gamma) = \frac {\gamma^2 \beta }{\theta K_2(1/\theta)}
\mathrm{exp}
\left(
- \frac {\gamma}{\theta}
\right)
\qquad (11)
</math>
 
dimana <math>\beta = \frac {v}{c}=\sqrt{1-1/\gamma^2},</math> <math>\theta=\frac{kT}{mc^2},</math> dan <math>K_2</math> adalah [[fungsi Bessel]] dari jenis kedua yang dimodifikasi.
 
Alternatif lainnya dapat juga ditulis dalam bentuk momentum sebagai berikut:
 
:<math> f(p) = \frac{1}{4 \pi m^3 c^3 \theta K_2(1/\theta)} \mathrm{exp}\left( -\frac{\gamma(p)}{\theta}\right)
</math>
 
dimana <math>\gamma(p) = \sqrt{1+\left(\frac{p}{mc}\right)^2}</math>. Persamaan Maxwell-Juttner adalah kovarian, tetapi tidak dapat dibuktikan, dan temperatur gas tidak bervariasi dengan kecepatan total gas.<ref>{{cite journal
|last1=Chacon-Acosta|first1=Guillermo
|last2=Dagdug|first2=Leonardo
|last3=Morales-Tecotl|first3=Hugo A.
|year=2009 |title=On the Manifestly Covariant Juttner Distribution and Equipartition Theorem |journal=arXiv:0910.1625v1 |url=http://arxiv.org/abs/0910.1625|accessdate=2011-10-22}}</ref>
 
== Lihat pula ==
* [[Persamaan Boltzmann kuantum]]
* [[Statistika Maxwell–Boltzmann]]
* [[Distribusi Maxwell–Jüttner]]
* [[Distribusi Boltzmann]]
* [[Faktor Boltzmann]]
* [[Distribusi Rayleigh]]
* [[Teori kinetika gas]]
 
== Referensi ==
 
{{reflist}}
 
== Bacaan lebih lanjut ==
 
* Physics for Scientists and Engineers – with Modern Physics (6th Edition), P. A. Tipler, G. Mosca, Freeman, 2008, {{isbn|0-7167-8964-7}}
* Thermodynamics, From Concepts to Applications (2nd Edition), A. Shavit, C. Gutfinger, CRC Press (Taylor and Francis Group, USA), 2009, {{isbn|978-1-4200-7368-3}}
* Chemical Thermodynamics, D.J.G. Ives, University Chemistry, Macdonald Technical and Scientific, 1971, {{isbn|0-356-03736-3}}
* Elements of Statistical Thermodynamics (2nd Edition), L.K. Nash, Principles of Chemistry, Addison-Wesley, 1974, {{isbn|0-201-05229-6}}
* Ward, CA & Fang, G 1999, 'Expression for predicting liquid evaporation flux: Statistical rate theory approach', Physical Review E, vol. 59, no. 1, pp.&nbsp;429–40.
* Rahimi, P & Ward, CA 2005, 'Kinetics of Evaporation: Statistical Rate Theory Approach', International Journal of Thermodynamics, vol. 8, no. 9, pp.&nbsp;1–14.
 
* {{Commonscat|Maxwell–Boltzmann distributions}}
 
== Pranala luar ==
* {{en}} [http://demonstrations.wolfram.com/TheMaxwellSpeedDistribution/ "The Maxwell Speed Distribution"] dari The Wolfram Demonstrations Project di [[Mathworld]]
 
{{Authority control}}
 
{{DEFAULTSORT:Distribusi Maxwell-Boltzmann}}
[[Kategori:Gas]]
[[Kategori:James Clerk Maxwell]]
[[Kategori:Distribusi normal]]
[[Kategori:Distribusi partikel]]
[[Kategori:Fisika]]
[[Kategori:Statistika]]