熱的ド・ブロイ波長と絶対活動度
AI 生成・木下が未勉強
統計熱力学入門 第5章 §5.3 ★★ ・・縮退度 。高温/量子の境目を測る無次元量。
温度 の粒子の量子的な「広がり」を表す長さが熱的ド・ブロイ波長
である。 は「1 粒子の占める体積 に対し波束がどれだけ重なるか」を測る無次元量で、これが のとき希薄・高温(古典的)、 のとき量子効果が顕在化する。化学ポテンシャルは絶対活動度
を通して現れることが多い。 が古典極限()に対応する。
要点
に が入っていることについて。 は と の組み合わせであって独立変数ではない。それでも を変数のように扱えるのは温度 を固定した文脈だからである。固定 のもとでは と は で一対一に対応し、「 で書く」ことは「 を別名で書く」ことに等しい。第6章の高温展開はすべて を固定して密度(したがって 、したがって )を動かす操作なので、 の 依存を無視しているのではなく、 が単に定数なのである。一方、エネルギーや比熱のように で微分するときは の一定形に頼らず独立変数 に戻す。実際、密度一定で温度を変えると 自身が に依存し(第7章の Sommerfeld 補正 がその例)、その 依存はきちんと追跡される。分布関数を ではなく の形で書いておくのは、どちらの操作でも曖昧さが出ないようにするためでもある。
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