N粒子の2準位系の比熱
N粒子の2準位系の比熱
下記問題の解答に間違いがあるとのご指摘を受けました。
最後の比熱の式が間違っているのではないかということです。
(http://okwave.jp/qa/q6074091.htmlより)
どこか間違っているでしょうか。
ご回答いただけたら幸いです。
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N個の独立した粒子からなる系がある。
各粒子は2つの内部状態A,Bのいずれかをとりうる。
ここで状態Aは基底状態でそのエネルギーは0であり、
状態Bのエネルギーはεである(ε>0)。
粒子はそれぞれの位置に固定されており、
その並進運動を考える必要は無い。
この系に関する以下の問いに答えよ。
まず、この系が温度Tの熱浴と熱平衡状態にあるとする。
問1 状態A,Bを取る粒子の数をそれぞれ求めよ。
→カノニカル分布なので、(1)、(2)の分布関数を持つ。
それぞれの粒子数をn_A,n_Bとすると、(3)(4)である。
問2 この系のエネルギーU(T)を求めよ。
→エネルギーと粒子数をかけると(5)のようになる
問3 この系の比熱を求めよ。
→エネルギーをT微分したものをまとめる
お礼
ありがとうございます。 参考にさせていただきます。