Os níveis de energia de vibração são igualmente espaçados de
. Estimar a temperatura crítica
tal que a nas temperaturas muito superiores à temperatura crítica, o princípio da equipartição da energia seja válido e nas temperaturas muito menores do que a crítica, seja de esperar o fracasso do teorema da equipartição.
Resp:
.
Resp:
Passo 1
O enunciado diz que os níveis de energia de vibração estão igualmente espaçados de
. Queremos achar a temperatura crítica
tal que, para
, o princípio da equipartição é válido (ou seja,
) e para
ele falha (ou seja,
). O conteúdo usado será o conceito de energia térmica média
.
Passo 2
O critério de ordem de grandeza é
Aqui podemos usar
expresso em
:
Logo,
Passo 3
Substituindo os valores:
Passo 4
Isso significa que para temperaturas muito acima de
teremos
e a equipartição vale, enquanto para temperaturas muito abaixo dela
e o teorema da equipartição deixa de se aplicar.