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統計力学の問題です。

統計力学の範囲でわからない問題があります、教えてくれたら助かります。 調和振動子の集団で En=hν(n+1/2) カノニカルアンサンブルであるとき、ある振動子が量子数nにある確率Pnは Pn=x(1-x) x=exp(-hv/KT) を示せ という問題です。 よろしくお願いします。

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回答No.1

分配関数が Z = Σexp(-En/kT) = Σexp(-nhv/kT-hv/2kT) = exp(-hv/2kT)Σ[exp(-hv/kT)]^n この和は等比級数の和の公式 Σx^n = 1/(1-x)を使って Z = exp(-hv/2kT)/[1-exp(-hv/kT)] したがって統計的重率は Pn = exp(-En/kT)/Z = exp(-nhv/kT)exp(-hv/2kT)( 1-exp(-hv/kt) )/exp(-hv/2kT) = exp(-nhv/kT) ( 1-exp(-hv/kt)) >Pn=x(1-x) >x=exp(-hv/KT) だとnに依存しないので Pn = x^n (1-x) の間違いじゃないですか?

urgagusa
質問者

お礼

x^n(1-x)の間違いでした。 大変わかりやすい解説ありがとうございます!助かりましたm(_ _)m

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