Re: [問題] 關於一個粒子的溫度

[kuromu (kuromu)]

不好意思 外行想請問一下

在Pathria統計力學關於density matrix的部分

有分別計算 3D box中 單顆及 N顆 自由粒子的情況
(配合canonical ensemble,應該等價於和另外的heat reservoir達到平衡?)

請問這樣算是單顆粒子也有溫度嗎?



另外想請問 以下描述的圖像或觀念是否正確:

一顆自由粒子處於3D box中 如果與外界沒有交互作用

就會以本徵態疊加的波包形式存在

此時其density matrix的rank為1


但是如果是一個3D box包含一顆自由粒子

和外界某個heat reservoir接觸 達到平衡

則粒子會落入某個能量本徵態 並且一邊和外界交換能量

一邊遍歷各種不同本徵態  能量隨時間的平均值正比於溫度T

其density matrix發生decoherence, rank>>>>>1



謝謝



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※ 編輯: kuromu (111.254.97.62), 03/06/2018 20:34:32
→ kenny5280: 你指的rank是什麼意思？ 是Trace嗎？
推 wohtp: 是rank沒錯。
→ wohtp: 就linear operator的rank啊，等於image的維度。
→ wohtp: mixed state的成因是因為我們不確定系統在哪個量子態。而這
→ wohtp: 個不確定的來源不一定跟溫度有任何關係。
→ wohtp: 講的極端一點，我可以從兩個黑箱之中挑一個給你，然後告訴
→ wohtp: 你這兩個箱子各裝一顆粒子，一個在基態一個在激發態，但是
→ wohtp: 我忘了哪個是哪個。
→ wohtp: 對你來說，箱子裡面就是一個mixed state.