partículas, es fundamental conocer los posibles valores de la energía e s ( N
), donde eis la energía del estado cuántico s
del N
sistema de partículas.
Como primer ejemplo de este enfoque, vamos a considerar un modelo de sistema binario.
El Sistema Modelo binario es el sistema termodinámico simple. Utiliza la Asunción fundamentales de la física térmica: Un sistema es la misma probabilidad de estar en cualquier estado cuántico accesible. ¿Cómo describir el Sistema Modelo Binario? Clásicamente, sabemos que para un campo magnético B y un momento magnético m, la energía es.
Debido a que hay dos posibles orientaciones de spin, la mecánica cuántica nos dice que el momento magnético puede ser positivo o negativo, por lo que la energía se convierte en U = ± mB. Considere la posibilidad de un entramado de N
momentos magnéticos
¿Cuántas orientaciones diferentes son posibles? Dado que cada momento magnético puede tener dos orientaciones y hay N
momentos magnéticos, hay un total de 2 N orientaciones posibles. Por lo tanto la probabilidad de que el sistema esté en cualquier orientación específica es
. (2.
2)
Uso de la notación de flecha, vemos que cada estado único del sistema puede ser simbólicamente denota como
. (2.3)
Esta notación simbólica se llama la función generadora: genera todos los posibles estados del sistema. El momento magnético total del sistema está dado por M
, que puede variar de Nm
a - Nm
. Los posibles momentos magnéticos son entonces
M
= Nm
, ( N
-2) m
, ( N
-4) m
, ..., - ( N
-2) m
, - Nm
. (2.
4)
Vemos que hay un total de N
+1 valores posibles para el momento magnético. Si N
es muy grande, vemos que hay estados mucho más posible que existan valores momento magnético. Así que, ya que la energía del sistema depende del momento magnético, vemos que, por grande N
, esperamos tener una gran multiplicidad de cualquier nive