Ближний порядок
Ближний порядок — упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе, которая (в отличие от дальнего порядка) повторяется лишь на расстояниях, соизмеримых с расстояниями между атомами, то есть ближний порядок — это наличие закономерности в расположении соседних атомов или молекул. Термин введён Г. Бете в работе, посвящённой статистическому анализу упорядочения в кристаллах[1].
Ближним порядком в расположении атомов или молекул обладают, наряду с кристаллами, также аморфные тела и жидкости[2].
Радиальная функция распределения
Понятие ближнего порядка вводится через парную функцию распределения . Для этого представляется в виде
где — одночастичная функция распределения, а — расстояние между двумя молекулами. Функция носит название радиальной функции распределения. В основе такого представления парной функции распределения лежит предположение об однородности жидкости и изотропности потенциала взаимодействия.
Для идеального газа , то есть ближний порядок отсутствует, так как расположение каждой частицы в пространстве не зависит от расположения других частиц и двухчастичная функция распределения является просто произведением одночастичных .
Однако для реального вещества ситуация иная. На рисунке показана характерная радиальная функция распределения для жидкости Леннарда-Джонса вблизи тройной точки. Она имеет осцилляции, затухающие с ростом . Таким образом, вероятность найти молекулы на расстояниях, соответствующих локальным максимумам больше, нежели на расстояниях, соответствующих локальным минимумам — в жидкости присутствует ближний порядок.
При увеличении температуры или уменьшении плотности ближний порядок становится всё менее отчётливым. Для разрежённого реального газа , — потенциал парного взаимодействия частиц. Для этого случая остаётся только почти нулевая область при малых , которая соответствует конечным размерам молекул, и единственный пик, который соответствует минимуму .