前TT(前T/T)与后TT(后T/T),以及信用证(LC,L/C)付款方式比较

本文介绍了国际贸易中前TT(前T/T)和后TT(后T/T)两种电汇方式及其风险,以及信用证L/C的支付原理。前TT对卖家更安全,但可能使买家面临风险;后TT虽然看似公平,但风险最高。信用证L/C是国际贸易的主要支付方式,提供银行保证付款。

TT(T/T)与后TT(T/T),以及信用证(LC,L/C)付款方式比较

 

国际贸易付款方式有很多种,目前比较流行的就有TT(T/T),中文也叫电汇,还有D/P,再有就是信用证L/C,基本常用的就有TT(T/T)电汇和L/C信用证,下面我们来详细分析一下TT(T/T)L/C信用证的区别,以及风险比较。

 

TT(T/T)电汇分为2种,一种叫前TT(T/T),什么是前TT(T/T)呢?在国际贸易行业内,就是说,再发货人发货前,付清100%货款的,都叫前TT(T/T)这种付款方式是目前国际贸易中,最安全的贸易方式,相对卖方而言,因为卖方不需要承担任何风险,只要收到钱,就发货,没收到钱,就不发货。中国改革开放以来至今,相当一大段很长的时间,我国企业都是使用这种前TT(T/T)的付款方式作为国际贸易的支付方式。前TT(T/T)也可以分为很多种灵活的方式,20%~40%定金,后80%~60%出货前给全。具体多少比例,根据不同情况,不同灵活变通。前TT(T/T)对于国外买家来说,就存在相当大的风险,正所谓林子大了,什么鸟都有,有些国内不良商人,利用价格优势,骗取国外鬼佬先做前TT(T/T),在收到钱后,就跑路。而且属于跨国贸易,追索起来又比较困难。这些骗子一方面骗钱,但是从深远来说,这些骗子是严重破坏了中国合法生意人的声誉。所以深圳天捷也积极坚决杜绝这类骗子的存在,不在这类骗子有机会损坏中国生意人的声誉。  由于这种情况,随着贸易的进程,TT(T/T)电汇就产生了另外一种,就是第2种:后TT(T/T)付款方式。

 

TT(T/T)付款方式在行内定义为,发完货后,买家付清余款。那买家是凭什么付清余款的呢?一般情况,后TT(T/T)是根据B/L(BL)提单 COPY件来付清余款的。后TT(T/T)模式也比较灵活,总体来说,目前基本普遍流行的是国际后TT(T/T)付款方式是,客人先给30%定金,另外70%是客人见提单(BL,B/L) copy复印件付清余款。当然也有一些是40%定金,60%见提单。无论怎么样,这种后TT(T/T)的付款方式虽然比较流行,感觉上对于买卖双方都比较公平,但是很大程度上,这种后TT(T/T)付款方式是国际贸易付款方式中,风险最高,出事几率也是最高的一种付款方式。所以深圳天捷是不建议客户采用后TT(T/T)付款方式交易的。为什么会说后TT(T/T)付款方式风险比较高,下面提供一个简单的案例,某中国供应商与国外客户做后TT(T/T),一直没事,遇上金融危机,国外客户倒闭,刚好发了货,船已经走了,国外客户无力支付剩余货款,结果照成国内供应商损失。这种案例比比皆是。另外一种更恐怖的是,一些风险级别比较高的南美洲,非洲,印度某地方,骗子N多,他们与中国供应商做后TT(T/T),由于当地一些海关有规定,如果船到后,30天或多少天,客户不去清关,海关将有权直接拍卖货物,所以他们通过低廉的定金,骗取中国供应商发货,发货后,不付余款,通过目的港关系,底价拍卖得该货物。这种案例也是经常发生。所以做后TT(T/T)的客户要三思而行,L/C:信用证(Letter of CreditL/C),是指开证银行应申请人的要求并按其指示向第三方开立的载有一定金额的,在一定的期限内凭符合规定的单据付款的书面保证文件。信用证是国际贸易中最主要、最常用的支付方式。

 

 

概念

L/C:信用证(Letter of CreditL/C),是指开证银行应申请人的要求并按其指示向第三方开立的载有一定金额的,在一定的期限内凭符合规定的单据付款的书面保证文件。信用证是国际贸易中最主要、最常用的支付方式。

 

M B/L:表示是由船东直接出具的提单,也称主单或直单.

H B/L:表示是由货代公司出具的提单,一般称为小单

 

D/P即是Documents against Payment 付款交单,分为即期和远期两种。即期交单(D/P Sight)指出口方开具即期汇票,由代收行向进口方提示,进口方见票后即须付款,货款付清时,进口方取得货运单据。远期交单(D/P after sight or after date),指出口方开具远期汇票,由代收行向进口方提示,经进口方承兑后,于汇票到期日或汇票到期日以前,进口方付款赎单。

D/A承兑交单(Documents against Acceptance)是在跟单托收方式下,出口方(或代收银行)向进口方以承兑为条件交付单据的一种办法。

<think> 我们首先需要明确玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)中定容热容 \(C_V\) 约化温度 \(T/T_c\) 的关系。根据统计物理,对于理想玻色气体,热容的表达式可以通过总能量的温度导数得到。具体步骤如下: 1. 首先,临界温度 \(T_c\) 由下式给出: $$ T_c = \frac{2\pi \hbar^2}{m k_B} \left( \frac{n}{\zeta(3/2)} \right)^{2/3} $$ 其中 \(n\) 是粒子数密度,\(\zeta\) 是Riemann zeta函数,\(\zeta(3/2)\approx 2.612\)。 2. 在温度 \(T\) 时,系统的总能量 \(E\) 为: $$ E = \frac{V}{4\pi^2} \left( \frac{2m}{\hbar^2} \right)^{3/2} k_B T^{5/2} \int_0^\infty \frac{\epsilon^{3/2}}{e^{\epsilon} (e^{\mu/(k_B T)} - 1)} d\epsilon $$ 但注意,在凝聚态以下(\(T<T_c\)),化学势 \(\mu=0\);在凝聚态以上(\(T>T_c\)),化学势 \(\mu<0\) 且由粒子数守恒条件确定。 3. 定容热容 \(C_V = \left( \frac{\partial E}{\partial T} \right)_V\)。 4. 为了得到 \(C_V\) 随 \(T/T_c\) 的变化,我们需要计算不同温度下的能量,然后数值求导,或者直接使用解析表达式(如果可能)。但解析表达式较为复杂,通常采用数值积分和数值微分。 由于直接求导解析式困难,我们通常采用数值方法: - 对于 \(T<T_c\),化学势 \(\mu=0\),能量表达式可简化为: $$ E = \frac{V}{4\pi^2} \left( \frac{2m}{\hbar^2} \right)^{3/2} (k_B T)^{5/2} \Gamma(5/2) \zeta(5/2) $$ 其中 \(\Gamma(5/2)=3\sqrt{\pi}/4\),\(\zeta(5/2)\) 是Riemann zeta函数。所以: $$ E \propto T^{5/2} $$ 因此,热容 \(C_V \propto T^{3/2}\)。 - 对于 \(T>T_c\),化学势 \(\mu\) 是负的,且由下式确定: $$ n = \frac{(m k_B T)^{3/2}}{\sqrt{2} \pi^2 \hbar^3} \int_0^\infty \frac{\sqrt{\epsilon} d\epsilon}{e^{\epsilon-\mu/(k_B T)} - 1} = \frac{(m k_B T)^{3/2}}{\sqrt{2} \pi^2 \hbar^3} g_{3/2}(e^{\mu/(k_B T)}) $$ 其中 \(g_{3/2}(z)\) 是玻色-爱因斯坦函数。然后能量为: $$ E = \frac{3}{2} k_B T V \frac{(m k_B T)^{3/2}}{\sqrt{2} \pi^2 \hbar^3} g_{5/2}(e^{\mu/(k_B T)}) $$ 然后,热容需要通过数值微分得到。 因此,计算步骤为: 1. 定义温度范围,通常从0.1*Tc到2*Tc。 2. 对于每个温度T,计算对应的化学势(当T>Tc时,需要求解方程得到化学势;当T<=Tc时,化学势为0)。 3. 计算每个温度下的能量E。 4. 通过能量对温度的数值导数计算Cv。 由于数值求解化学势需要解方程,我们可以使用MATLAB的数值求解函数(如fzero)。同时,玻色函数 \(g_s(z)\) 可以用数值积分或内置函数(如果存在)计算。MATLAB没有内置的玻色函数,所以我们需要自己实现积分。 注意:在实际计算中,为了简化,我们通常使用无量纲化。令 \(t = T/T_c\),并定义无量纲能量,然后计算热容。 下面是一个可能的MATLAB代码框架: ```matlab % 计算理想玻色气体的定容热容 Cv 随 T/Tc 的变化 clear; clc; % 物理常数(这里我们使用无量纲化,因此很多常数会被约掉) % 我们关注的是 Cv/Nk_B T/Tc 的关系 % 步骤1:定义玻色函数 g_{s}(z) = \frac{1}{\Gamma(s)} \int_0^\infty \frac{x^{s-1}}{e^x/z - 1} dx % 或者用级数表示:g_s(z) = \sum_{k=1}^\infty \frac{z^k}{k^s} % 对于s>1,级数收敛。对于z接近1时,级数收敛慢,需要很多项。 % 实现玻色函数 g_s(z) (s>1) g = @(s,z) sum(z.^(1:10000) ./ (1:10000).^s, 2); % 对k从1到10000求和,注意z在[0,1]内 % 但是,当z接近1时,级数收敛慢,我们可以使用另一种方法(数值积分): % g_s(z) = (1/gamma(s)) * integral(@(x) x.^(s-1)./(exp(x)./z -1), 0, inf) % 但是当z接近1时,被积函数在0附近有奇点,所以我们可以使用级数展开或变换。 % 这里我们使用级数展开,因为z<1(在凝聚温度以上,z=exp(mu/kT)<1),而对于T<Tc,z=1,但此时我们不需要这个函数。 % 实际上,对于T<=Tc,我们有显式表达式,所以只需要T>Tc时使用g_s(z)且z<1。 % 我们使用级数求和,取足够多的项(如10000项)对于大多数情况足够,除非z非常接近1。 % 为了避免z太接近1时级数收敛慢,我们可以使用一个函数,当z<0.99时用级数,当z>=0.99时使用渐进展开?或者直接使用数值积分。 % 这里为了简单,我们使用足够多的项(100000项)并假设z不会太接近1(在Tc附近,z接近1,收敛很慢,需要更多项或更好的方法) % 另一种方法是使用MATLAB的符号工具箱或内置函数,但这里我们避免使用。 % 我们重新定义玻色函数,使用级数求和(对于s=3/2,5/2等) % 注意:当z接近1时,g_s(z)趋近于zeta(s) % 步骤2:定义临界温度下的条件:在T=Tc时,z=1,有 n = (mk_B Tc)^{3/2} / (sqrt(2)*pi^2*hbar^3) * zeta(3/2) % 所以,无量纲化后,我们可以用这个关系消去常数。 % 我们定义无量纲化的变量: % 令 t = T/Tc % 对于 t <=1 (T<=Tc): 化学势mu=0,所以z=1 % 能量 E = (V (2m)^{3/2} (k_B T)^{5/2}) / (4 pi^2 hbar^3) * g_{5/2}(1) * Gamma(5/2) % 而 Gamma(5/2)=3*sqrt(pi)/4 % 所以 E = const * T^{5/2} * g_{5/2}(1) % 总粒子数 N = const * T^{3/2} * g_{3/2}(1) (在T=Tc时,g_{3/2}(1)=zeta(3/2)) % 因此,E/N = [g_{5/2}(1)/g_{3/2}(1)] * (T/Tc)^{3/2} * (T/Tc) * (k_B T_c) ? 需要仔细无量纲化。 % 实际上,通常我们计算每粒子的热容 Cv/Nk_B。 % 我们定义: % 在温度t时,每粒子的能量 u = E/(N k_B T_c) % 则 Cv/Nk_B = du/dt (注意:这里t=T/Tc,所以dE/dT = dE/dt * dt/dT = dE/dt * (1/Tc) % 而 Cv = dE/dT = dE/dt * (1/Tc) 所以每粒子的热容为 Cv/N = (1/N) * dE/dt * (1/Tc) = (k_B) * (1/(N k_B T_c)) * dE/dt * k_B T_c % 实际上,我们令 u = E/(N k_B T_c) 是无量纲能量,则: % Cv/(N k_B) = du/dt (因为 dE/dT = d(u * N k_B T_c)/d(t * T_c) = N k_B * du/dt) % 因此,我们需要计算 u(t) 然后求导。 % 对于 t<=1: % E = const * T^{5/2} * g_{5/2}(1) % N = const * T_c^{3/2} * g_{3/2}(1) (注意在Tc时,N由临界条件确定) % const = V (2m)^{3/2} k_B^{5/2} / (4 pi^2 hbar^3) * Gamma(5/2) 但注意,在粒子数表达式中,有: % N = const' * T^{3/2} * g_{3/2}(z) 其中 const' = V (2m)^{3/2} k_B^{3/2} / (4 pi^2 hbar^3) * Gamma(3/2) % 且 Gamma(3/2)=sqrt(pi)/2 % 通过比较,可以消去常数。实际上,我们有: % E = (Gamma(5/2)/Gamma(3/2)) * (g_{5/2}(1)/g_{3/2}(1)) * (T^{5/2}/T_c^{3/2}) * (N k_B T_c) * (g_{3/2}(1)/g_{3/2}(1))? % 更直接地,在T<=Tc时,凝聚在基态的粒子数N0不为0,但激发态的粒子数N_ex = N (T/T_c)^{3/2},激发态的能量E = (3/2) k_B T N_ex * (g_{5/2}(1)/g_{3/2}(1)) % 因为对于理想玻色气体,激发态的能量为:E = (3/2) k_B T \frac{V}{\lambda^3} g_{5/2}(1) 其中λ是热波长,λ= h/sqrt(2pi m k_B T) % 且 N_ex = \frac{V}{\lambda^3} g_{3/2}(1) % 所以 E = (3/2) k_B T N_ex \frac{g_{5/2}(1)}{g_{3/2}(1)} % 而 N_ex = N (T/T_c)^{3/2} 因为在T=Tc时,N_ex=N,即 g_{3/2}(1)=n \lambda_c^3,而λ_c是Tc时的热波长,所以有N_ex/N = (T/T_c)^{3/2} % 因此,E = (3/2) k_B T N (T/T_c)^{3/2} \frac{\zeta(5/2)}{\zeta(3/2)} % 所以,每粒子能量(无量纲)u = E/(N k_B T_c) = (3/2) (T/T_c)^{5/2} \frac{\zeta(5/2)}{\zeta(3/2)} % 对于 T>Tc,没有凝聚,总粒子数N = N_ex,但化学势不为0(z<1),所以: % N_ex = N = \frac{V}{\lambda^3} g_{3/2}(z) => g_{3/2}(z) = \frac{N \lambda^3}{V} % 而 λ^3 = (h^2/(2pi m k_B T))^{3/2} % 在T=Tc时,有 g_{3/2}(1) = \zeta(3/2) = \frac{N \lambda_c^3}{V} 其中λ_c对应T_c。 % 所以: g_{3/2}(z) = \zeta(3/2) \cdot (T_c/T)^{3/2} % 即: g_{3/2}(z) = \zeta(3/2) / t^{3/2} 其中 t=T/Tc>1 % 同时,能量 E = \frac{3}{2} k_B T \frac{V}{\lambda^3} g_{5/2}(z) % 所以 u = E/(N k_B T_c) = [ \frac{3}{2} k_B T \frac{V}{\lambda^3} g_{5/2}(z) ] / (N k_B T_c) % = \frac{3}{2} \frac{T}{T_c} \frac{V}{N} \frac{1}{\lambda^3} g_{5/2}(z) % 将λ用λ_c表示: λ = λ_c * (T_c/T)^{1/2} % => λ^3 = λ_c^3 (T_c/T)^{3/2} % 所以: % u = \frac{3}{2} t \frac{V}{N} \frac{1}{\lambda_c^3} (T/T_c)^{3/2} g_{5/2}(z) % = \frac{3}{2} t \frac{V}{N} \frac{1}{\lambda_c^3} t^{3/2} g_{5/2}(z) [t^{3/2} = (T/T_c)^{3/2}] % 而由临界点:V/(N λ_c^3) = 1/(n λ_c^3) = 1/g_{3/2}(1) = 1/\zeta(3/2) % 所以 u = \frac{3}{2} t \cdot t^{3/2} \frac{g_{5/2}(z)}{\zeta(3/2)} = \frac{3}{2} \frac{t^{5/2}}{\zeta(3/2)} g_{5/2}(z) % 其中z由方程 g_{3/2}(z) = \zeta(3/2) / t^{3/2} 确定。 % 因此,总结: % t = T/Tc % 对于 t<=1: % u(t) = \frac{3}{2} \frac{\zeta(5/2)}{\zeta(3/2)} t^{5/2} % 对于 t>1: % g_{3/2}(z) = \zeta(3/2) / t^{3/2} --> 需要解这个方程得到z(t) % u(t) = \frac{3}{2} \frac{t^{5/2}}{\zeta(3/2)} g_{5/2}(z) % 那么,热容 Cv/(N k_B) = du/dt % 步骤3:计算 % 对于t<=1,可以直接求导: % du/dt = \frac{3}{2} \frac{\zeta(5/2)}{\zeta(3/2)} * (5/2) t^{3/2} = \frac{15}{4} \frac{\zeta(5/2)}{\zeta(3/2)} t^{3/2} % 对于t>1,需要计算z(t),然后计算g_{5/2}(z),然后对t求导(由于z也是t的函数,所以需要链式法则,或者数值导数) % 由于解析求导复杂,我们采用数值导数: % Cv(t) = [u(t+dt)-u(t)]/dt (或者使用中心差分) % 步骤4:编程 % (a) 设置t的范围,比如从0.01到2.5 % (b) 对于t<=1,直接计算u(t)和Cv(t)(也可以求导公式) % (c) 对于t>1,对于每个t,求解z:g_{3/2}(z) = zeta(3/2)/t^{3/2} % 然后计算u(t) = (3/2) * t^{5/2} * g_{5/2}(z) / zeta(3/2) % (d) 然后对u(t)进行数值求导得到Cv(t) % 注意:在t=1处,左右导数应该相等(相变点,热容连续,但导数不连续) % 实现玻色函数 g_s(z) (使用级数求和,注意z在0到1之间) % 由于在t>1时,z<1,且当t接近1+时,z接近1-,级数收敛慢,所以需要很多项。 % 我们预先计算zeta(3/2)和zeta(5/2) zeta32 = zeta(3/2); % 如果MATLAB没有内置,可以自己算:zeta(3/2)=2.6123753486854883 zeta52 = zeta(5/2); % 1.3414872572509175 % 如果MATLAB没有zeta函数,我们可以使用: % zeta32 = sum(1./(1:1000000).^(3/2)); % zeta52 = sum(1./(1:1000000).^(5/2)); % 或者使用我们上面写的g函数,当z=1时,g_s(1)就是zeta(s) % 定义玻色函数 g_s(z) for vector z (0<z<1) and s=3/2,5/2 % 使用足够多的项(例如1000000项)以在z接近1时获得较好精度 function y = g_s(s, z) maxk = 1000000; k = 1:maxk; y = zeros(size(z)); for i=1:length(z) y(i) = sum( (z(i).^k) ./ (k.^s) ); end end % 但是,当z接近1时,上述级数收敛到zeta(s),但收敛速度慢。对于z离1较远时,可以取少一些项。 % 另一种方法是使用积分,但积分在z接近1时也有困难。 % 为了提高速度,我们可以使用向量化,但循环也可以接受,因为z的个数不会太多(我们取100个温度点)。 % 步骤: % 1. 定义t数组 t_min = 0.01; t_max = 2.5; Nt = 200; t = linspace(t_min, t_max, Nt); % 2. 分配数组 u 和 cv u = zeros(size(t)); cv = zeros(size(t)); % 3. 对于t<=1的部分 ind1 = t<=1; t1 = t(ind1); u1 = (3/2) * (zeta52/zeta32) * t1.^(5/2); u(ind1) = u1; % 4. 对于t>1的部分 ind2 = t>1; t2 = t(ind2); % 预先计算每个t2对应的z z = zeros(size(t2)); % 方程:g_{3/2}(z) = zeta32 ./ (t2.^(3/2)) options = optimset('TolX',1e-6); for i = 1:length(t2) tt = t2(i); target = zeta32 / (tt^(3/2)); % 由于g_{3/2}(z)是z的单调增函数,且z在(0,1)内,所以解在(0,1)内 % 使用fzero求解 fun = @(z) g_s(3/2, z) - target; % 初始猜测,当tt接近1时,z接近1,当tt很大时,z接近0。我们可以设置初始猜测为exp(-1/tt)之类的,但这里用0.5作为初始猜测,或者用1-1/tt^2 % 注意:当tt很大时,target很小,所以z也很小,此时g_s(3/2,z)≈z,所以z0≈target % 当tt接近1时,target接近zeta32,所以z0接近1 % 因此,我们根据target的大小来设置初始值 if target<0.1 z0 = target; else z0 = 0.9; % 或者用1-1/tt^2 end z(i) = fzero(fun, z0, options); end % 计算对应的g_{5/2}(z) g52 = g_s(5/2, z); % 计算u(t2) u2 = (3/2) * (t2.^(5/2)) .* g52 / zeta32; u(ind2) = u2; % 5. 计算热容cv = du/dt % 使用中心差分(除端点外) dt = t(2)-t(1); % 第一个点:向差分 cv(1) = (u(2)-u(1))/dt; % 中间点:中心差分 for i=2:length(t)-1 cv(i) = (u(i+1)-u(i-1))/(2*dt); end % 最后一个点:向后差分 cv(end) = (u(end)-u(end-1))/dt; % 注意:在t=1处,我们使用中心差分,但t=1可能刚好在t1的最后一个点和t2的第一个点之间,我们上面划分的t1和t2在t=1处是分开的,所以u在t=1处是连续的(因为当t=1时,两种表达式都等于(3/2)*(zeta52/zeta32)),但是导数在t=1处是不连续的(这是相变特征),所以数值导数在t=1处可能会有波动,但没关系。 % 6. 画图 figure; plot(t, cv, 'b-', 'LineWidth', 2); xlabel('T/T_c'); ylabel('C_v / N k_B'); title('玻色-爱因斯坦凝聚的热容'); grid on; % 为了比较,我们也可以画出理论曲线:在t<=1时,cv = 15/4 * (zeta52/zeta32) * t.^(3/2) hold on; cv_theory_low = (15/4) * (zeta52/zeta32) * t1.^(3/2); plot(t1, cv_theory_low, 'r--'); % 图例 legend('数值计算', '低温解析'); % 注意:在t>1的部分,我们没有解析表达式,所以只画数值结果。 % 保存数据或显示 % 注意:由于在t>1时,我们使用了数值求解和数值导数,可能会有数值误差,特别是在t接近1时,因为此时z接近1,级数求和需要很多项才能精确。 % 改进:在t>1且t接近1时,可以使用更多项的级数或者使用积分方法精确计算玻色函数。 % 另外,我们也可以使用解析导数公式来避免数值导数的误差,但需要先求dz/dt,然后链式法则,这里不展开。 % 注意:我们定义的g_s函数用了1000000项求和,计算可能较慢,但精度在大多数情况下足够。 % 如果速度有问题,可以考虑使用更高效的方法计算玻色函数。 % 最后,我们输出图像和结果。 ``` 以上代码框架给出了计算玻色-爱因斯坦凝聚热容的方法。注意,由于在接近$T_c$时,数值计算可能不够精确,需要调整参数(如级数求和的项数)以提高精度。 参考文献: [^1]: 玻色-爱因斯坦凝聚的相关理论可参考统计物理教材,如Pathria的《Statistical Mechanics》。 §§相关问题§§ 1. 如何提高在临界温度附近数值计算的精度? 2. 除了数值微分,还有哪些方法可以计算热容? 3. 实际玻色气体(如有相互作用的)的热容理想气体有何不同? </think> 以下是使用MATLAB计算玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)定容热容 \(C_V\) 随约化温度 \(T/T_c\) 变化关系的代码实现,基于理想玻色气体的理论模型。代码包含详细注释和物理公式说明。 ```matlab % 玻色-爱因斯坦凝聚定容热容计算 % 计算理想玻色气体的 Cv/NkB 随 T/Tc 的变化 clear; clc; % 物理常数定义 zeta32 = zeta(3/2); % ζ(3/2) ≈ 2.612 zeta52 = zeta(5/2); % ζ(5/2) ≈ 1.341 kB = 1.380649e-23; % 玻尔兹曼常数 (J/K) % 温度范围设置 (T/Tc) t = linspace(0.01, 2.5, 500); % 约化温度 T/Tc % 预分配数组 u = zeros(size(t)); % 无量纲能量 u = E/(N*kB*Tc) cv = zeros(size(t)); % 无量纲热容 Cv/(N*kB) % ====== 计算核心部分 ====== for i = 1:length(t) if t(i) <= 1 % T <= Tc 区域: 化学势 μ=0 u(i) = (3/2) * (zeta52/zeta32) * t(i)^(5/2); else % T > Tc 区域: 需数值求解化学势 target = zeta32 / t(i)^(1.5); z_guess = min(0.99, 0.9/t(i)); % 初始猜测值 % 求解 g_{3/2}(z) = ζ(3/2)/t^{3/2} z_sol = fzero(@(z) g_bose(3/2, z) - target, z_guess); % 计算能量和热容 u(i) = (3/2) * t(i)^(2.5) * g_bose(5/2, z_sol) / zeta32; end end % 数值计算热容 (中心差分法) dt = t(2) - t(1); cv(2:end-1) = (u(3:end) - u(1:end-2)) / (2*dt); % 中心差分 cv(1) = (u(2) - u(1)) / dt; % 向差分 cv(end) = (u(end) - u(end-1)) / dt; % 后向差分 % ====== 可视化结果 ====== figure('Color', 'white', 'Position', [100, 100, 800, 600]) plot(t, cv, 'b-', 'LineWidth', 2.5) hold on % 标记相变点 plot([1, 1], [0, 2.5], 'r--', 'LineWidth', 1.5) text(1.02, 0.1, 'T_c', 'FontSize', 14, 'Color', 'r') % 理论极限值标记 plot(0, 0, 'ko', 'MarkerSize', 8) % T=0时 Cv=0 plot(1, 1.925, 'ko', 'MarkerSize', 8) % T=Tc时 Cv/NkB≈1.925 % 添加标注 annotation('textarrow', [0.3, 0.4], [0.7, 0.6], 'String','凝聚相','FontSize',12) annotation('textarrow', [0.7, 0.6], [0.7, 0.6], 'String','正常相','FontSize',12) % 图形设置 xlabel('$T/T_c$', 'Interpreter', 'latex', 'FontSize', 14) ylabel('$C_v/Nk_B$', 'Interpreter', 'latex', 'FontSize', 14) title('玻色-爱因斯坦凝聚定容热容', 'FontSize', 16) grid on set(gca, 'FontSize', 12, 'GridLineStyle', '--') legend('热容曲线', '相变点', '理论极值点', 'Location', 'northwest') % ====== 玻色函数定义 ====== function g = g_bose(s, z) % 计算玻色函数 g_s(z) = Σ_{k=1}^∞ z^k / k^s % 参数: s-阶数, z-逸度 (0 ≤ z ≤ 1) max_terms = 100000; % 最大迭代项数 g = 0; tol = 1e-10; % 收敛容差 for k = 1:max_terms term = z^k / k^s; g_prev = g; g = g + term; % 检查收敛 if abs(g - g_prev) < tol break; end end end ``` ### 物理模型说明 1. **低温区 ($T \leq T_c$)**: 化学势 $\mu = 0$,热容解析表达式: $$C_v/Nk_B = \frac{15}{4}\frac{\zeta(5/2)}{\zeta(3/2)}\left(\frac{T}{T_c}\right)^{3/2}$$ 2. **高温区 ($T > T_c$)**: 需数值求解方程: $$g_{3/2}(z) = \frac{\zeta(3/2)}{(T/T_c)^{3/2}}$$ 其中 $z = e^{\mu/k_BT}$ 为逸度,$g_s(z)$ 是玻色函数: $$g_s(z) = \sum_{k=1}^{\infty} \frac{z^k}{k^s}$$ 3. **热容计算**: 通过数值微分能量函数得到: $$\frac{C_v}{Nk_B} = \frac{d}{d(T/T_c)}\left[\frac{E}{Nk_BT_c}\right]$$ ### 关键特征 1. **相变点 ($T = T_c$)**: - 热容连续但导数不连续 - 理论极大值 $C_v/(Nk_B) \approx 1.925$ 2. **温度依赖**: - $T \ll T_c$ 时: $C_v \propto T^{3/2}$ - $T \gg T_c$ 时: 趋近经典值 $3/2$ ### 结果说明 运行代码将生成热容曲线图,显示: - 蓝色曲线:$C_v/(Nk_B)$ 随 $T/T_c$ 变化 - 红色虚线:相变温度 $T_c$ - 黑色圆点:理论极值点 $(0,0)$ 和 $(1, 1.925)$ ![玻色-爱因斯坦凝聚热容曲线](https://example.com/bec_cv_plot.png) *图:理想玻色气体定容热容随约化温度的变化[^1]*
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