エネルギー等配分の法則
⟨ ε j ⟩ = 1 2 k B T {\displaystyle \left\langle \epsilon _{j}\right\rangle ={\frac {1}{2}}k_{B}T}
となる。kB はボルツマン定数、T は絶対温度である。
つまり、理想的な系の熱平衡状態において、 1自由度あたりに平均で kBT /2 の運動エネルギーが割り振られ、 さらに調和振動子と見なせる自由度については 1自由度あたり平均 kBT /2 のポテンシャルエネルギーが割り振られる。 これをエネルギー等配分の法則と言う。
エネルギー等配分の法則は、エネルギーが上の式で示されるように二次形式で表現できる時に成り立つ(調和近似が成り立つ場合も含まれる)。系において、量子力学的な効果が顕著となる場合や、非調和項が無視できない場合は、この法則は成立しなくなる。
なお、自由度の数え方には、一般化座標と一般化運動量の対を1と数える流儀と、kBT /2 のエネルギーが分配されるものを1と数える流儀がある。