熱物理の問題

質問

エネルギー準位を有する一個の粒子からなる系を考える。
基底状態でのエネルギーは0で縮重度は1である。その上にエネルギーε縮重度２の第一励起状態と
エネルギー2ε、縮重度１の第２励起状態がある。

（１）この系の分配関数Zを求めよ
（２）この系のヘルムホルツの自由エネルギーを求めよ
（３）この系の内部エネルギーを求めよ

（１）なんですけど普通はZ=1+e^(-ε/τ)+e^(-2ε/τ）となるのですが
縮重度があるのでどんな風に書いたらいいか分かりません・・・

どなたか解説お願いします

回答No.1

dame_dame_ · ベストアンサー

第一励起状態が2つあるという意味なので
Z=1+e^(-ε/τ)+e^(-ε/τ)+e^(-2ε/τ）
=1+2e^(-ε/τ)+e^(-2ε/τ）