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Ejemplo de partículas libres

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Una vez que hemos establecido cómo contar estados y estimar probabilidades en situaciones de interés, podemos explorar cómo se comporta un sistema de muchas partículas libres.

>Modelo

ID:(435, 0)



Caso Mecánica Clásica

Definición

En la mecánica clásica, un sistema se describe mediante las coordenadas $q_1, q_2, \ldots, q_f$ y los momentos $p_1, p_2, \ldots, p_f$, donde $f$ representa el número de grados de libertad. El estado del sistema se representa como un punto en el espacio de fase, dado por $(q_1, q_2, \ldos, q_f, p_1, p_2, \ldos, p_f)$.

En el caso de un sistema compuesto por $N$ partículas libres, que se describen utilizando un total de $3N$ coordenadas, el número de grados de libertad se define como $f = 3N$.

ID:(524, 0)



Caso Mecánica Cuántica

Imagen

En la mecánica cuántica, el estado se describe mediante la función de onda $\psi$, que depende de las variables $q_1, q_2, \ldos, q_f$, donde $f$ representa el número de grados de libertad del sistema.

La función de onda es una solución, en el caso no relativista y para partículas sin espín, de la ecuación de Schrödinger. A las funciones de onda se les asocian valores propios que típicamente son números enteros. Estos números representan los posibles estados del sistema, los cuales están limitados por la energía del sistema.

ID:(523, 0)



Calculo del número de estados

Nota

En la mecánica clásica, un sistema se describe mediante las coordenadas $q_1, q_2, \ldots, q_f$ y los momentos $p_1, p_2, \ldots, p_f$, donde $f$ representa el número de grados de libertad. El estado del sistema se representa como un punto en el espacio de fase, dado por $(q_1, q_2, \ldots, q_f, p_1, p_2, \ldos, p_f)$.

En el caso de un sistema compuesto por $N$ partículas libres, que se describen utilizando un total de $3N$ coordenadas, el número de grados de libertad se define como $f = 3N$.

ID:(10580, 0)



Ejemplo de partículas libres

Descripción

Una vez que hemos establecido cómo contar estados y estimar probabilidades en situaciones de interés, podemos explorar cómo se comporta un sistema de muchas partículas libres.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$h$
h
Constante de Planck
Js
$E$
E
Energía del sistema
J
$C$
C
Factor de normalización
-
$\Delta p$
Dp
Incerteza en el momento
kg m/s
$\Delta q$
Dq
Incerteza en la posición
m
$m$
m
Masa de la partícula
kg
$\vec{p}_i$
&p_i
Momento de la i-esima partícula
J
$\Omega(E,N)$
Omega_EN
Numero de estados con energía y partículas
-
$\Omega(E,N)$
Omega_EN
Numero de estados para energía y partículas dadas
-
$N$
N
Numero de Partículas
-
$\vec{q}$
&q
Posición
m
$V$
V
Volumen
m^3

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones


Ejemplos

En la mec nica cl sica, un sistema se describe mediante las coordenadas $q_1, q_2, \ldots, q_f$ y los momentos $p_1, p_2, \ldots, p_f$, donde $f$ representa el n mero de grados de libertad. El estado del sistema se representa como un punto en el espacio de fase, dado por $(q_1, q_2, \ldos, q_f, p_1, p_2, \ldos, p_f)$.

En el caso de un sistema compuesto por $N$ part culas libres, que se describen utilizando un total de $3N$ coordenadas, el n mero de grados de libertad se define como $f = 3N$.

(ID 524)

En la mec nica cu ntica, el estado se describe mediante la funci n de onda $\psi$, que depende de las variables $q_1, q_2, \ldos, q_f$, donde $f$ representa el n mero de grados de libertad del sistema.

La funci n de onda es una soluci n, en el caso no relativista y para part culas sin esp n, de la ecuaci n de Schr dinger. A las funciones de onda se les asocian valores propios que t picamente son n meros enteros. Estos n meros representan los posibles estados del sistema, los cuales est n limitados por la energ a del sistema.

(ID 523)

En la mec nica cl sica, un sistema se describe mediante las coordenadas $q_1, q_2, \ldots, q_f$ y los momentos $p_1, p_2, \ldots, p_f$, donde $f$ representa el n mero de grados de libertad. El estado del sistema se representa como un punto en el espacio de fase, dado por $(q_1, q_2, \ldots, q_f, p_1, p_2, \ldos, p_f)$.

En el caso de un sistema compuesto por $N$ part culas libres, que se describen utilizando un total de $3N$ coordenadas, el n mero de grados de libertad se define como $f = 3N$.

(ID 10580)


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