
или

.
Подставляя найденное P(x) в (5.3), получим уравнение

.
Беря интеграл от обеих частей по кривой, соединяющей х с точкой

, в которой мы полагаем

, получим

,
т.е.

.
В частности, для газа (воздуха) в поле силы тяжести Земли в условиях равновесия (равновесная атмосфера) получаем формулу Больцмана

.
Обозначим через

проекцию скорости молекулы газа массы m, находящегося в равновесии в поле силы тяжести Земли при температуре T. Тогда в единичном объёме на высоте h будет находиться

молекул, вертикальная составляющая скорости которых

в окрестности точки v. Двигаясь вверх, эти молекулы заполнят единичный объём на высоте

, имея скорость

(вертикальную составляющую), где

находится из соотношения:

.
Отбрасывая бесконечномалые второго порядка, получаем

.
Но, как уже было сказано выше,

,
или

,
т.е.

.
Но

и

,
т.е.

.
Итак,

Упражнение. Найти

из условия

.