1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : مواضيع عامة في الفيزياء : مواضيع اخرى :

Molecular Chain

المؤلف:  Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny

المصدر:  A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS

الجزء والصفحة:  part 2 , p 25

30-8-2016

1275

Molecular Chain

Consider a one-dimensional chain consisting of N molecules which exist in two configurations, α, β, with corresponding energies εα, εβ and lengths a and b. The chain is subject to a tensile force f.

a) Write the partition function ZN for the system.

b) Calculate the average length ⟨L⟩ as a function of f and the temperature τ.

c) Assume that εα > εβ and a > b. Estimate the average length ⟨L⟩ in the absence of the tensile force f = 0 as a function of temperature. What are the high- and low-temperature limits, and what is the characteristic temperature at which the changeover between the two limits occurs?

d) Calculate the linear response function

Produce a general argument to show that χ > 0.

SOLUTION

a) Consider one link of the chain in its two configurations: α and β. The energy of the link is

(1)

The partition function for the entire chain is given by

(2)

b) The average length of the chain may be found from the partition function:

(3)

c) If f = 0, (3) becomes

(4)

If εα, β << τ, high temperature,

(5)

If εα, β << τ,

(6)

where we let δ = (ε­α - εβ)/τ. The changeover temperature is obviously ε­α - εβ.

d) From (3),

(7)

At small f, (7) becomes

(8)

Therefore,

(9)

as it should, since (for the specified direction of the tensile force f) it corresponds to a thermodynamic inequality for a system at equilibrium:

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي