浅谈统计物理中的配分函数

浅谈统计物理中的配分函数摘要：配分函数在统计物理学中有着重要地位,是研究系统热力学性 质和求解系统热力学函数的关键。本文将从统计物理学的角度对配 分函数进行简要探讨，以便进一步熟悉掌握配分函数的使用方

浅谈统计物理中的配分函数 摘要： 配分函数在统计物理学中有着重要地位,是研究系统热力学性 质和求解 系统热力学函数的关键。本文将从统计物理学的角度对配 分函数进行简要探 讨，以便进一步熟悉掌握配分函数的使用方法。 1. 引言 众所周知，统计物理学研究的对象是组成宏观物质系统的大量微观粒子运动规律，认 为系 统的宏观性质是大量微观粒子运动的平均效果，宏观量是微观量的统计平均值，通过 研究粒子的 微观运动状态，求得整个系统的宏观量。由于微观粒子运动的多样性和复杂性, 如何将复朵的微 观粒子的运动与系统的宏观性质联系起来是统计物理学必须凹答的问题, 在这样的情况下，配分 函数便应运而生。 2. 配分函数简介 在广义系统中，系统的广义配分可以表示为： 的厂 0P—EJ Z 广遠》 NV r VZ 当二常数 时，广义系统便追化为巨正则系统，广便退化为系统的巨正则配分函数： z 巨二》》列宀） Nr VNZ 当二常数、二常数时，广义系统便退化为正则系统，巨广便退化为系统的巨正则配分函 数： r 由此可见，系统的广义配分函数应用范围敲广，具冇普遍意义，而系统的巨配分函数、正 则配分 函数是在一定的约束条件下的特例。 3. 几种配分函数 3. 1 光了统计的配分函数 NT,V- 光子气体的粒子数是个变量，在定的条件下，处于热平衡的光子气体具有某 个统计 平均的粒子在这种条件下，光子气体的配分函数为： （Le 际）心砧）……= £6 Z= 以”（以+以+ ••・）=际“际•…“= n 0 也・ 2 = e 则朋） lnZ -Sin （1 -