Espesor de una capa esférica dimensional 3N3N3N (entropía del gas clásico)

Estoy repasando mecánica estadística y calculando la entropía de un gas clásico (es decir, partículas en una caja).

Trabajando a través del cálculo, terminamos con una integral de la forma:

d 3 r 1 . . . d 3 r norte

donde N es el número de partículas y r i 2 / 2 metro ( π / L ) norte i , y norte i = ( norte i X , norte i y , norte i z ) es simplemente el conjunto de números cuánticos de la i el partícula. Claramente | r i | tiene dimensiones de energía

La prima en la integral denota integración sobre los puntos en un espacio dimensional 3N que satisface:

mi d mi / 2 i = 1 norte | r i | 2 mi + d mi / 2
.

Dónde mi es la energía total fija del sistema, y d mi es una pequeña incertidumbre en la energía.

Esta restricción es claramente una capa esférica, y las notas de mi profesor dicen que el radio es mi (tiene sentido) y el grosor 1 2 d mi / mi . Luego procede como de costumbre calculando la integral, etc.

Mi pregunta es, ¿por qué el grosor 1 2 d mi / mi ?

Sé que esta pregunta está en el límite del absurdo, pero no estoy seguro de lo que está pasando aquí.

Respuestas (1)

Si el radio está determinado por mi , entonces la longitud después de un pequeño aumento es mi + d mi

Pero eso no está realmente en una forma útil, por lo que ampliamos utilizando el hecho de que d mi es infinitesimal:

mi + d mi = mi 1 + d mi / mi

= mi ( 1 + d mi / ( 2 mi ) )

= mi + d mi / ( 2 mi )

Y ese último término es la forma del infinitesimal que estás buscando.