[열 물리학 10] Fundamental assumption of THERMAL PHSYSICS열 물리학에서의 기본가정

Chapter 2 energy and temperature

챕터 2의 시작입니다. 

Fundamental assumption of THERMAL PHSYSICS

 

(1) Closed system is equally likely to be in any of the quantum states accessible to it

[고립계는 허용된 양자상태 중 어떤 상태에라도 동등하게 머물 수 있다는 것이 열통계물리의 기본가정이다.]

-> 이때 허용된 양자상태는 동등한 확률을 갖는다고 가정한다.

 

(2) A closed system will have constant energy, constant number of particles, constant volume, and constant values of all external parameters that may influence the system(중력장 ,전자기장 등등등)

 

(3)A quantum state is accessible if its properties are compatible with the physical specification of the system: the energy of the state must be in the range within which the energy of the system is specified, and the number of particles must be in the range within which the number of particles is specified. With large systems we can never know either of these exactly, but it will suffice to have

 

Unusual properties of a system may sometimes make it impossible for certain states to be accessible during the time the system is under observation.

We treat all quantum states as accessible unless they are excluded by the specification of the system (Figure 2.1) and the time scale of the measurement process. States that are not accessible are said to have zero probability.

ex)저온에서 SiO2 결정질의 상태 중 유리질 또는 비결정질의 형태로 관측되는 상태들은 허용된 상태가 아니다.

-융융된 실리카는 저온 실험에서 수정결정으로 절때로 변환되지 않는다.

이와같이 특별한 형태의 것을 보게 될 것이다.

 

 

+허용된 상태(검은점)이면 기본가정에 의해 모두 같은 확률로 상태가 정해진다.

+허용되지 않은 상태(흰점)일때는 확률이 모두 0이다.

(EX)계의 비정상적인 성질들이 계가 관측되는 동안 어떤상태가 허용될 수 없도록 한다.

 

+통계적인 성질이 중요하지 않은 점에서 고립계의 상태를 정해 주는 것은 가능하다. 만일 계가 정확히 정상 양자상태 s에 있다고 한다면 통계적인 성질은 문제시 되지 않는다.

 

열 통계 물리를 시작하면서 가장 중요한 기본가정입니다. 앞으로 공부하면서 문제를 풀때마다 기본가정을 기억해내야합니다. 특히 2장에서는 고립계라는 것을 가장 중요하게 여깁니다.