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相空间

时间:2025-05-21     作者:邱新龙【原创】   阅读

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1mol就等于6.02*10^23个分子

分子动力学模拟中计算势能的时候就有很多需要计算的内容

如果原子数太大,计算机是无法进行计算的

所以我们希望计算的数量少,然后还能表达整个宏观的体系

所以引入一个概念叫做系综

讲系综前需要了解什么是相,相也是一个微观的概念,但是宏观中可以体现

如果计算中,你的相如果都是有问题的,那么你的MD其实就已经错了


相空间是一个用来表示系统所有可能出现的状态空间

系统每个可能的状态都有一一对应的相空间的点

可以理解为它表示一个系统所有可能状态的集合

相空间是由位置变数,以及动量变数组成所有可能的情况

P~x y z px py pz

上面说的动量变数,位置变数与时间函数的组成有时成为相空间图

其理解相空间为一个多维空间(6N维空间)

研究相空间的目的是为了深入了解和解释系统的

动力学行为、稳定性以及相变等性质

相空间可以展示系统状态的变化和演化过程,

通过分析相空间中的轨迹、平衡点、周期性等特征,

可以确定系统的稳定性和演化规律

分子动力学是一种计算模型

用于研究分子间的相互作用和运动规律

在分子动力学中,相空间

被用来描述分子的运动状态和演化过程。


相空间理解为丢骰子的所有可能情况

在相空间中,任何热力学体系在任一瞬间的微观状态,

与相空间中的一个代表点对应

q(t)和p(t)随时间连续变化,在相空间描绘出一连续曲线,称为相轨迹。

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相空间图与相图是两个概念,一个是力学系统研究,一个是物质系统研究

相图又叫相平衡图,指的是在一定温度,压力等条件下

采用热力学变量来表示相平衡系统的成分

条件与成分之间的关系叫做相图

用以表示其热力学相态多种稳定性区域的图表

相空间图只是一种动图,不是一种平衡关系图


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相是指在热力学系统中的一个区域

该在该区域内材料的所有物理性质基本上是均匀的


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