三、玻尔兹曼对分子运动论的主要贡献

奥地利物理学家玻尔兹曼把分子运动论理论的研究推向了高峰．玻尔兹曼在接受了麦克斯韦速度分布律的规律后，进而考虑到麦克斯韦的分布律，只反映了气体平衡态下的情况，其中没有时间因子，他试图建立起非

平衡态分布的运动方程，于是在 1868—1871 年间，他第一次考虑到重力对分子运动的影响，把麦克斯韦速度分布律推广到有外力场作用的情况，得出了粒子按能量大小分布的规律，即更加普遍的玻尔兹曼速率分布率，并用他在 1872 年提出的 H 定理加以证明．玻尔兹曼得到的气体分子在重力场中按高度分布的规律可以很好地说明大气的密度和压强随高度变化的现象．

玻尔兹曼在对热力学第二定律的统计解释中提出著名的 H 定理，并获得了宏观热力学中的熵与分子运动论中的函数 H 之间的关系式，得到了熵与几率函数 W 的表达式 S=klnW．找到了熵和 H 函数的联系，熵和几率函数的联系，这样熵的物理意义就清晰了．熵反映了大量分子无规则运动的程度，一个体系的大量分子只能自发地向越来越不规则的运动状态过渡．玻尔兹曼对气体分子运动论的贡献还有其他方面．

由于许多物理学家并经过几代人的共同努力，分子运动论理论终于建立起来了，它不仅揭示了宏观热过程与分子的微观运动状态之间的联系，而且表明了热是大量分子的无规则运动的表现，一个宏观系统的热力学状态是由组成该系统的大量分子的统计规律决定的．这也说明热运动和机械运动是完全不同的运动形式．单个分子的运动遵从牛顿力学规律，大量分子的运动则不服从牛顿力学规律，必须用统计的方法进行研究，它们遵从的是统计规律性．

分子运动论中，分子与原子的真实性，为后来的实验所证实；分子热运动的真实性为爱因斯坦和佩兰等对布朗运动进行理论上和实验上的研究成果所证实．到二十世纪初，分子运动论就成为无可置疑的正确理论．但随着人们对微观世界的研究，显示了分子运动论有它内在的局限性．这就促使了后来统计力学、量子力学、量子统计的形成与发展．

目前在中学物理教科书中只涉及到分子运动论的一些基本概念，这些概念可概括为：1．宏观物体是由大量微粒——分子或原子组成的．

物体内的分子在不停地运动着，这种运动是无规则的，其剧烈程度与物体的温度有关．
分子之间有相互作用力．

运用分子运动论可以来解释气体、液体、固体的性质及其热现象，如物体的体积、压强和温度的关系，物质的比热，液体的表面层现象，流体中的输运过程，相平衡和相变现象等．Ⅲ 电磁学