統計力学の問題を解くときのアプローチ

スクロールできます
 ミクロカノニカル分布カノニカル分布グランドカノニカル分布
状態状態数分配関数大分配関数
変数(U, V, N )(T ;V, N )(T, μ; V )
完全な熱力学関数エントロピーヘルムホルツの自由エネルギーグランドポテンシャル
STEP
確率モデルを決定する

確率モデルによって, 状態の記述の仕方, 完全な熱力学関数が変わってくるので, 系の変数から

STEP
エネルギー固有値を決定する

問題ではハミルトニアンが与えられていることが多い.

スピン(相互作用なし)
スピン(相互作用あり)
STEP
状態を記述する
ミクロカノニカル分布状態数
カノニカル分布分配関数
グランドカノニカル分布大分配関数
確率モデルごとの状態の記述
STEP
完全な熱力学関数を導出する
ミクロカノニカル分布エントロピー
カノニカル分布ヘルムホルツの自由エネルギー
グランドカノニカル分布グランドポテンシャル
STEP
任意の熱力学諸量を求める

完全な熱力学関数を逆温度や体積, 化学ポテンシャルなどで微分することで, 様々な熱力学量を求めることができる.

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