物理
大学生・専門学校生・社会人
N個の原子から成る結晶について考える。ひとつの原子は２つのエネルギー状態0とεを取りうるものとする。この系を小正準集合で取り扱う。以下の問いに答えよ。
(1) M個の原子がεの状態にあるとき、系の全エネルギーEはどのように表されるか。また、このときの微視的状態の数WをNとMを用いて表しなさい。
(2)ボルツマンの原理から、エントロピーが
S=-Nk{plogp+(1-p)log(1-p)}のように書けるように示せ。ただし、p=M/N、階乗はStirlingの公式を用いて近似せよ。
(3)1/T=∂S/∂E によって系の温度Tを定義するとき、pの温度依存性を求めよ。
この問題なのですが、(3)だけわかりません。
教えてください。
長くてすみません。。
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