Модель твердих сфер () — модель, що використовується при описі структури флюїдів та твердих тіл, де атоми, йони або інші молекулярні частинки, що розташовані у вузлах кристалічної ґратки, представляються твердими сферами скінченного радіуса. Частинки в такій моделі не взаємодіють одна з одною, якщо відстань між їхніми центрами перевищує суму радіусів, але їм заборонено налазити одна на одну.
Формалізація Формально взаємодію жорстких сфер з діаметром можна описати потенціалом:
де і описують позиції двох частинок.
У газах Перші три з віріальних коефіцієнтів , що характеризують взаємодію між частинками, й загалом залежать від температури T (але не в цьому конкретному випадку), для системи твердих сфер знаходяться аналітично:
Коефіцієнти вищого порядку можна знайти чисельно, використовуючи метод Монте-Карло. Приклади :
Фазовий перехід Система твердих сфер переходить з флюїдної фази в тверду при зміні щільності пакування.
Література
Hard sphere model page on SklogWiki.