Statistik fizika nazariy fizikaning asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo’lib, juda ko’plab zarralardan tashkil topgan fizik tizimlar (makrotizimlar) xususiyatlarini o’rganish bilan shug’ullanadi

Noideal sistemalarning statistik nazariyasi.Noideal bir atomli klassik gaz.
Ideal gazlar holat tenglamasini ma’lum darajagacha aniqlik bilan real gazlarga ham qo’llash mumkin. Bu fikr to’g’ri bo’ladi, agar tizimdagi molekulalarning o’zaro ta’sir energiyasi ularning kinetik energiyasiga nisbatan juda ham kichik bo’lsa. Aslida real gazlarning holat tenglamasini keltirib chiqarish uchun, ulardagi molekulalarning o’zaro ta’sirini hisobga olish lozim. Umumiy holda, molekulalarning o’zaro ta’siri ularning ichki holatiga ham bog’liq, lekin quyida bunday effektlarni hisobga olmaymiz. Bundan tashqari oddiylik uchun bir atomli real gazlarni tekshiramiz. Tizimdagi atomlar harakatini klassik deb qarasak, undagi N ta bir xil atomlar uchun Gamilton funksiyasi


(1.1)

ko’rinishga ega bo’ladi. Bu yerda U - tizimdagi molekulalarning o’zaro ta’sir potensial energiyasi. Gamilton funksiyasini (1.1) ko’rinishda qabul qilsak, statistik integral impulslar va koordinatalar bo’yicha integrallar ko’paytmasiga ajraladi:

(1.2)

Bundagi impulslar bo’yicha integralning oldida V^N ko’paytuvchisi ham bo’lganda edi, u ideal gazlar uchun holat integralini bergan bo’lar edi.

Shuning uchun (1.2) ni
(1.3)
deb qabul qilamiz. Bu yerda


(1.4)

ideal gazlar holat integrali.

Q_N - konfigurasiyali integral deb ataladi va u

(1.5)

ko’rinishga ega. Ideal gazlarda U=0 bo’lganligi uchun Q_N=1 va Z=Z₀ bo’ladi. Shunday qilib, Q_N -ifodasi real gazning ideal gazdan farqini beradi.

Umumiy holda, N ta atomdan tashkil topgan real gaz uchun U(q) o’zaro ta’sir potensial energiyasining aniq konkret ifodasini bilish ancha qiyin masaladir. Demak, Q_N - konfigurasiyali integralni va o’z navbatida, real gazning Z holat integralini, xuddi ideal gazlar Z₀ -holat integrali kabi, aniq hisoblash imkoniyatiga ega emasmiz.
Tizimdagi zarralarning o’zaro ta’sir potensial energiyasi ular orasidagi juft ta’sirlar potensial energiyalari yig’indisidan tashkil topgan deb hisoblaymiz. Bundan tashqari, ikki zarra orasidagi juft ta’sir potensial energiyasi, shu zarralar orasidagi masofagagina bog’liq deb qabul qilamiz. U holda:


(1.6)

Bu ifodani yozishda o’zaro ta’sir doirasida bir vaqtning o’zida faqat ikkita zarra bor deb hisoblandi. Gaz zichligi oshgan sari o’zaro ta’sir doirasida uchta, to’rtta va hokazo zarralar bo’lishi mumkin. O’zaro ta’sir doirasida ikkitadan ko’p zarra bo’lgan gaz uchun, holat tenglamasi nazariyasi matematik jihatdan ancha murakkab masaladir va bunday masala bu darslikda qaralmagan.