), waarbij de energie-eis van de kwantumtoestand s Website van N particle systeem. Als een eerste voorbeeld van deze aanpak, laten we eens kijken een binaire model System. De Binary Model Systeem is de eenvoudigste thermodynamisch systeem. Het gebruikt de fundamentele aanname van Thermische Fysica: Een systeem is even waarschijnlijk in een beschikbare quantumstaat. Hoe kan beschrijven we de binaire Model-systeem? Klassiek, weten we dat een magneetveld en een magnetisch moment m, de energie. Omdat er twee mogelijke spin oriëntaties, kwantummechanica vertelt ons dat het magnetisch moment zowel positief als negatief kan zijn, zodat de energie wordt U = ± mB. Overweeg een rooster van N magnetische momenten Hoeveel verschillende oriëntaties mogelijk zijn? Aangezien elk magnetisch moment twee oriëntaties hebben en er N magnetische momenten, zijn er in totaal 2 N mogelijke oriëntaties. Dus de waarschijnlijkheid van het systeem dat één bepaalde oriëntatie . (2,2) Met behulp van de pijl notatie, zien we dat elke unieke toestand van het systeem symbolisch kan worden aangeduid als . (2,3) Deze symbolische notatie heet de genererende functie: het genereert alle mogelijke toestanden van het systeem. De totale magnetisch moment van het systeem wordt gegeven door M , die kan variëren van Nm om - Nm . De mogelijke magnetische momenten zijn dan M = Nm , ( N -2) m , ( N -4) m , ..., - ( N -2) m , - Nm . (2,4) We zien dat er een totaal van N 1 mogelijke waarden voor het magnetisch moment. Als N erg groot is, zien we dat er veel meer mogelijke toestanden dan er magnetisch moment waarden. Dus, omdat de energie van het systeem is afhankelijk van het magnetisch moment, zien we dat, voor grote N , verwachten we een grote verscheidenheid voor een energie-niveau te hebben. Laten we nu eens kijken naar de totaal magnetisch moment voor het systeem. We zien dat het hangt af van het aantal magnetische momenten naar boven minus die naar beneden wijst. Dit betekent echter niet afhankelijk van welke magnetische momenten wijzen in een bepaalde richting. Dus, laten we N worden het aantal magnetische momenten die omhoog wijst, en N te worden van het aantal magnetische mom Binary Model System
Temperatuur | Thermische Fysica Lezing Notes