玻尔兹曼布居比计算器
由能级差与温度求粒子数之比
Boltzmann Population Ratio
Enter the two-level energy gap ΔE (eV) and absolute temperature T; compute the high-to-low level particle ratio N₂/N₁ = exp(−ΔE/kT to understand how higher temperature increases upper-level occupancy.
📐 计算公式
N₂/N₁ = e^(−ΔE/(k_B·T))
输入能级差 ΔE（eV）与温度 T，求两能级粒子数比。
📌 计算说明
- N₂/N₁ = e^(−ΔE/kT)。
- ΔE=1eV,T=300K → 1.6×10⁻¹⁷。
📚 深度解析：玻尔兹曼布居比
💡 常见使用场景
- 两能级粒子数之比。
- 激光/热平衡上下能级反转判断。
- 温度对激发占比的影响。
能级差 0.1eV，300K
N_高/N_低=e^(−ΔE/kT)=e^(−0.1/(8.617e-5×300))=e^(−3.86)=0.021，高态仅占约 2%。
1eV 能级差
kT≈0.0259eV，比值=e^(−38.6)≈1.6e-17，常温下几乎全在基态。
❓ 常见问题（FAQ）
- kT 室温多大？
- 约 0.0259 eV；ΔE≫kT 时上能级几乎不被占据。
- 简并度影响吗？
- 严格为 g_高/g_低·e^(−ΔE/kT)，本工具按简并度 1 计。