ミクロとグランドカノニカルの比較

[] [] []


前項までの結果をまとめると次のようになる。

 

ミクロカノニカル (単位:Δε)

グランドカノニカル

MB

U-1CN-1UN個に仕切る

BE

P(U,N)UN個の自然数に分ける

FD

Q(U,N)UN個の相異なる自然数に分ける

式同士では比較できないので温度τUのグラフを描く。実線がミクロカノニカル、点線がグランドカノニカルによる計算結果である。

τUのグラフを見ると、正確なミクロカノニカルに対してグランドカノニカルはN=10でも次の点でよい近似になっている。

(1) どちらもBE,FDは低温で急峻に立ち上がってMBと同じ傾きの直線になる。

(2) どちらもBEFDMBU方向に大体N2/4だけ平行移動したものになる。

ちなみに高温ではBE,FDMBと同じと言われるが、これはN2/4 (<< U)の差を無視しての話である。

一方、次のようにNに対して1程度の差異はある(あたりまえだが)

(3) τ対Uの傾きが、正確な1/(N-1)に対してグランドカノニカルは1/Nと温度が低めに出る。

N=10だと差が目立つがN=100だと目立たなくなる。


[] [] []