دمای گذار گاز بوزی با برهم کنش دو قطبی

گازهای کوانتومی تبهگن یا فراسرد معمولا سامانه های بسیار رقیقی هستند. با وجود اینکه این سامانه ها بسیار رقیق هستند، برهم کنش بین اتم های آن ها بسیاری از ویژگی های این گازها را تعیین می کند. تا سالهای اخیر، تنها برهم کنش های کوتاه برد و هم سانگرد بررسی و مطالعه شده است. اگرچه پیشرفتهای اخیر در زمینه به دام اندازی اتم های سرد و مولکولها راه را برای بررسی گازهای قطبی، که در آن ها برهم کنش دوقطبی -دوقطبی مهم است، هموار کرده است. دراین پایان نامه به محاسبه دمای گذار گاز بوز دوقطبی می پردازیم و سپس دمای گذار مراتب بالاتر پتانسیل رامورد بررسی قرار می دهیم. ابتدا در فصل اول نحوه به دام اندازی اتم های فراسرد و چگالش بوز –انیشتین را مورد بررسی قرار می دهیم. در فصل دوم به معرفی مختصری از خواص ابرشاره هلیوم چهار به عنوان مثالی از ذره بوزونی می پردازیم. سپس مقایسه ای بین ابرشارگی و چگالش بوز اینشتین انجام می دهیم. در فصل سوم به معرفی دو نوع برهم کنش تماسی کوتاه برد و دوقطبی-دوقطبی بلند برد در سامانه گازهای فراسرد می پردازیم. سپس برخی خواص گاز بوز دوقطبی را مورد بررسی قرار می دهیم. نشان داده می شود که بسیاری از ویژگی این گاز به هندسه دام بستگی دارد. در فصل چهارم اثرات برهم کنش های ناهم سانگرد و بلند برد دوقطبی- دوقطبی و برهم کنش چند قطبی – چند قطبی را روی دمای گذار بررسی می کنیم. مدل دوشاره ای را برای بدست آوردن معادله تعمیم یافته گراوس –پیتاوسکی به کار می بریم و سپس با استفاده از این معادله، بیناب انرژی مولفه چگاله و ناچگاله به دست می آید. با استفاده از این بیناب انرژی، تغییر دمای گذار به دست می آید. نشان می دهیم که تغییر دمای گذار برای یک سامانه دوقطبی به هندسه دام بستگی دارد. در گاز دوقطبی با دام لوله ای دمای گذار افزایش می یابد درحالی که در دام سکه ای دمای گذارکاهش می یابد. همچنین برای گاز دوقطبی در دام همسانگرد دمای گذار تغییر نمی کند. به عبارت دیگر در دام همسانگرد، برهم کنش دوقطبی تاثیری بر دمای گذار ندارد. تغییر دمای گذار نسبت به طول پراکندگی دوقطبی خطی است. در مقایسه با سامانه بوزی با برهم کنش تماسی که اثر ناچگاله ها بیشتر است ، نتیجه می گیریم که اثر چگاله ها دو برابر مولفه ناچگاله ها در سامانه دوقطبی است . علاوه بر این نشان می دهیم که برهم کنش چهار قطبی- چهار قطبی مانند سامانه دوقطبی با دام همسانگرد تاثیری بر دمای گذار ندارد. به طور کلی نشان می دهیم که برای پتانسیل های چند قطبی-چند قطبی که متناسب با هستند اگر فرد باشد تاثیری بر دمای گذار ندارند ولی اگر زوج باشد بر روی دمای گذار تاثیر خواهند گذاشت.