「フェルミ分布関数」の版間の差分

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== 占有数としての意味 ==
[[量子数]]{{mvar|&nu;}}で指定されるエネルギー準位{{mvar|&epsilon;{{sub|&nu;}}}}を占有しているフェルミ粒子の個数 {{mvar|n{{sub|&nu;}}}}の統計的期待値{{mvarmath|<⟨''n''{{sub|&nu;''ν''}}>}}を考える。占有数はマクロな観測量では無いが、期待値を求めておくと量子理想気体などの解析に便利である<ref>{{Cite book|和書|author=[[田崎晴明]]|title=統計力学II|publisher=[[培風館]]|series=新物理学シリーズ|year=2008|isbn=4563024384}}</ref>。{{mvarmath|<⟨''n''{{sub|&nu;''ν''}}>}}を[[グランドカノニカル分布]]で求めると、以下のようになる<ref>[[伏見康治]]「[http://ebsa.ism.ac.jp/ebooks/sites/default/files/ebook/204/pdf/ch09-01.pdf 確率論及統計論]」第IX章 量子統計力学 §75. Fermi統計法,Bose統計法 p.&nbsp;430.</ref>。
 
{{Indent|
:<math>\langle n_\nu \rangle =f(\epsilon_\nu)\equiv \frac{1}{\mathrm{e}^{\beta(\epsilon_\nu-\mu)} +1}</math>
}}
 
つまりフェルミ分布関数の{{mvar|&epsilon;}}に占有数の期待値を求めたい準位のエネルギー{{mvar|&epsilon;{{sub|&nu;}}}}を入れると占有数の期待値が求まる。フェルミ分布関数が {{math|0}} から {{math|1}} までの値しかとれないことは、[[パウリの排他原理]]によりフェルミ粒子が一つの準位には一つまでしか占有できないこととも整合している。