Considere um sistema
composto por dois subsistemas
( 2 spins de
) e
( 3 spins de
) em um campo magnético
. A energia total é
.
(a) Liste todos os valores possíveis para
e
(b) Para
, determine os estados acessíveis
(c) Calcule
e
para esta energia
(a) Liste todos os valores possíveis para
(b) Para
(c) Calcule
Passo 1
O enunciado trata de um sistema
em campo magnético
, composto por:
-
, que tem 2 spins de momento magnético , cada spin valendo . -
, que tem 3 spins de momento magnético , cada spin valendo .
A energia total é
Vamos (a) listar os possíveis valores de
e
, (b) achar os microestados que dão
e (c) calcular
e
nesse caso.
Passo 2
Cada spin em
vale
e há 2 spins, logo
com degenerações respectivas
,
e
.
Em cada spin vale
e há 3 spins, de modo que
Em
com degenerações
.
Passo 3
Queremos os pares
tais que
Testando todas as combinações
nenhuma soma dá exatamente
.
Passo 4
Não existem microestados com
. Logo, para
o conjunto de estados acessíveis é vazio.
Resposta
(a)
(b) Não há estados acessíveis, pois não há combinação de
e
que some
.
(c) Como não existem microestados em , não se definem
nem
.
(c) Como não existem microestados em