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正则系综配分函数 — 物理计算题

热力学与统计物理系综理论 AI 三重审校通过

题目

某正则系综中的单个可分辨粒子具有三个能级：能量依次为 0、ε、2ε，对应简并度依次为 4、3、9。该粒子与温度为 T 的恒温热库接触达到平衡，已知 ε = kT·ln3（即 e^(-ε/kT) = 1/3）。求：(1) 该粒子的正则配分函数 Z；(2) 粒子处于能量为 ε 的激发态的概率 P。