aplikasi fisika statistik

APLIKASI STATISTIK MAXWELL-BOLTZMANN

ATOM MAGNETIK DALAM MEDAN MAGNET

Bill C. Sianipar (1106066044)

OUTLINE

Pengaruh medan magnet terhadap atom magnetik Sifat atom magnetik dalam medan magnet Menghitung momen magnetik rata-rata

Pengaruh medan magnet terhadap atom magnetik

Suatu material mengandung kumpulan atom Kumpulan atom memiliki momen magnet Material jika diberikan medan magnet, maka atom-atom akan

menghasilkan momen magnetik total

Sifat atom magnetik dalam medan magnet

Tidak ada interaksi antar atom.

Interaksi hanya terjadi antara atom dengan medan magnet luar yang diberikan.

Sifat atom magnetik dalam medan magnet

Dalam medan magnet, momen magnetik atom hanya dapat mengambil salah satu dari dua arah orientasi

Yaitu, searah atau berlawanan arah medan magnet

Menghitung momen magnetik rata-rata

1. Menghitung energi masing masing atom akibat interaksi momen magnet (µ) dengan medan magnet luar (B).

2. Sehingga energinya

3. Ѳ sudut antar ruang magnetik dan medan magnet

Menghitung momen magnetik rata-rata

4. Karena hanya dua arah orientasi searah dan berlawanan maka ѳ = 0 atau ѳ = π

5. Maka tambahan energi atom dengan momen magnetik searah dengan medan magnet

6. Maka tambahan energi atom dengan momen magnetik berlawanan arah dengan medan magnet

Menghitung momen magnetik rata-rata

7. Probabilitas mendapatkan atom dengan arah momen searah dengan medan magnet sebanding dengan n(Uatas)

8. Probabilitas mendapatkan atom dengan arah momen searah dengan medan magnet sebanding dengan n(Uatas)

9. K merupakan faktor normalisasi

Menghitung momen magnetik rata-rata

10.Jumlah probabilitas harus 1 maka Patas+ Pbawah = 1

11. Karena atom partikel klasik yang memenuhi fungsi distribusi maxwell botzman. Maka probabilitas masingmasing arah menjadi

Menghitung momen magnetik rata-rata12. Subtitusi persamaan pada langkah 11 ke persamaaan pada

langkah 10. sehingga

Menghitung momen magnetik rata-rata

13. Momen magnetik rata rata atom dihitung, sehingga

Menghitung momen magnetik rata-rata

14. Dengan hasil momen magnetik rata–rata, adalah