Question

ホッサル

答えはありません😅
分かる部分だけとかでもいいし、ヒントでもいいので
教えて頂けるとありがたいです！

olる年度 熱物理党の
3     長

エコンー ダー 1/2 のスピンは。 友環万 の中に置かれると。奄場の向きか、胡場
友和時の向きかのどちらかの状態のみをとる、 1つのスビンに宙を写えて の
1 また1によって2っのを zooweeと|
 とすると。 スピンの各状態のエネルギーは og でえられる、このようなス
ピン 個からなる系 (:番日のスピンの族文を o。 とする) が。下変の包に打
しでいるとき, スピンは世いに衝立であるとして天の周いに短えよ、
G) 1人のメスビンがを向く (= 確率およびを向く (o ニー 和叶を表 |
ゅょ.
(2) (1) の確率分布によってのの平均値を求めよ。            |
(3) 仙のスピンの系について。後化 Af 三 V(y) を求めよ。      ]
(9 系のハミルトニテン (エネルギー) は                   1
メーニーpge
でほえられる。 エネルギーの立人の間信存性を求めよ
(6) 比較の温度人性を求めよ。
エネルキーがーg。 0 の3つの状態のみをとる妥が、流度了の針に
1 個の村拉について, の回いに答えよ・
よ
をまめょ。                   |
き(A5*) = (5-(5))) = (の

                                                                                                                                                                                                                                                                     
   
                            
  
  

ーのゆらきの大きさとの隊係を示せ、 |

noeー0.12.3…)でそま
ブランク拓動了の系をえる・
IM1) を示めょ.

で| 個の採動了の系の分思関、

  

ーをまめょ.
護 エネルキー. 色を|

Ps ントを考える、大ききpの了気モーメントと大
の磁場が角度 9 をなすとき, そのエネルギーは

(のニーpFcosの

でえられる。破電を = 起の正の向きにとり,破気モーメントの向きを振名 9 と|
作 @ で表す。仔舌モーメントの向きが 6 近飛の立体角 an dりd9 にある

 

率は
fcosの            1
ep
pP(のsn0d9d6  CO   1

られる。屯括モーメントの本方向の放分cos (尼) の人 04)
ランジュバン関凶                             1
ce) =cethe一ニ

)

っois生友。 多物理党 の

5 ] 明子力学徒う破気モーメントは。 その=成分が信子化される。彼気モー|
メントの大ききが でえられるとき、琉気モーメントの=記分は       |

 

放=m  (mニーカーフアキューリォ2フーの
の27 1 個の拓馬をとる、9 をランデの因子
すると, アー grm である。

|
2mc をポーア夏子

 

  

この琶気モーメントが、z 幅の正の向きの大きき 如 の硫場の中で度7 の欠
に接しているとき。硫先モーメントの =刻分が mm の値をとる確 。 は

(叶

 富e(束

                                                                            

 

でえられる
G) 破気モーメントの了場方向の記分 me (全備) の平地 (M。) が, ブリルア

め⑲= (はwi(Cる9 引-語

&(党)

 
 

 

                                                                                                                                                                                                                                                                    

  

|は連続的に変わるとみなせるの   |

熱物理学

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

あいたん

これは統計力学の初歩的な問題ですね。一番はボルツマン分布に帰着させるんですかね。
二番は手順にそっていけば機械的に出るはず。比熱の定義を問うているだけの気がしますね。
三番は調和振動子をフェルミ粒子として扱って、これもボルツマン分布をベースに式つくればいいでしょう。熱力学関数は、単にルジャンドル変換の定義かなと。
四番は単に算数で、cosθ=xとおいてみると、-sinθdθ=dxで、うまく置換積分に持ち込んで整理できることがわかります。
五番も同じで、Pmがあたえられてるので、μgMを分子に入れながらこれを足しあわせればいいですね。分母はsinhで書けて、分子はその微分になっているので、頑張って整理するとブリルアン関数なります。
そのあとは極限をとる操作なので、そんなに難しくないはず。

ホッサル

ありがとうございます🙏
頑張って解いてみます🙇‍♂️