分布和微观状态

玻色系统

系统状态数

  1. $N$个不可分辨的粒子分配到能级上,有$\Omega_1=1$中方案
  2. 隔板问题:

$$ \Omega_{\mathrm{B.E.}}=\prod_{l}\frac{(\omega_{l}+a_{l}-1)!}{a_{l}!(\omega_{l}-1)!} $$

费米子

量子态最多容纳一个粒子

$$ \Omega_{\mathrm{F.D.}}=\prod_{l}\frac{\omega_{l}!}{a_{l}!(\omega_{l}-a_{l})!} $$

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分布和平衡态

玻尔兹曼分布

拉格朗日乘数法 - Lagrange multiplier

根据等概率原理,包含微观状态数最多的分布,出现概率最大,最概然分布

玻尔兹曼系统应用于定域系统:固体的统计型物理问题,顺磁性固体,固体的热容量问题(不需要满足全同性原理的量子系统)

$\begin{array}{rl}\ln m!&=m(\ln m-1)\end{array},m\gg 1$

[斯大林公司(stirling's approximation)](https://hazysite.notion.site/stirling-s-approximation-c50f8bfba9a74a2caab7f6ebe8e91e8b)

单增的ln函数来简化求极值

$\Omega_{\text{M.B.}}= \frac { N ! }{ \prod _ { l }a_{l}!}\underline{\prod_{l}\omega_{l}^{a_l}} 取对数\ln\Omega=\ln N!-\sum_i\ln a_i!+\sum_ia_i\ln\omega_i$