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facteur pré-exponentielle (Boltzmann)

Publié : 14/05/2015, 18:09
par Lorris
Bonjour

Dans la relation $ p(z)=A\exp({-\dfrac{mgz}{k_BT_0}}) $
"A est une constante déterminée par normalisation(c'est-à-dire en exprimant que la somme des probabilités vaut 1"
je cherche à exprimer $ A $ en fonction de $ m $, $ g $, $ k_B $ et $ T_0 $

en interprétant la phrase j'ai :
$ \sum_i p_i(z)=\sum_i A\exp({-\dfrac{mgz_i}{k_BT_0}})=1 $
$ A=[{\sum_i \exp({-\dfrac{mgz_i}{k_BT_0}})}]^{-1} $

J'ai encore $ z_i $ alors que je ne dois pas l'avoir et je ne sais pas comment faire pour l'éliminer

est ce qu'il faut s'y prendre comme ça ou intégrer ?

Re: facteur pré-exponentielle (Boltzmann)

Publié : 14/05/2015, 21:03
par darrigan
Houla, heu, peux-tu nous rappeler le contexte de cette formule ? #-/

Re: facteur pré-exponentielle (Boltzmann)

Publié : 14/05/2015, 23:20
par Lorris
dans le modele de l'atmosphere isothermeà la température T_0 la densité de probabilité de présence d'une particule s'écrit comme le l'ai fait au dessus

Re: facteur pré-exponentielle (Boltzmann)

Publié : 17/05/2015, 22:30
par Lorris
Bonjour

Quel est l'ordre de grandeur (en eV) de l'énergie d'agitation thermique d'une particule dans les CNTP ?
Comment fait-on pour le trouver ? (formule)

Re: facteur pré-exponentielle (Boltzmann)

Publié : 18/05/2015, 00:57
par ecolami
Lorris a écrit :Bonjour

Quel est l'ordre de grandeur (en eV) de l'énergie d'agitation thermique d'une particule dans les CNTP ?
Comment fait-on pour le trouver ? (formule)
Bonsoir,
Peux-tu révéler ce que sont les CNTP? Accessoirement indiquer dans les formules mathématiques quelles sont les grandeurs ou la nature des variables.

Re: facteur pré-exponentielle (Boltzmann)

Publié : 18/05/2015, 09:28
par darrigan
CNTP : conditions normales de température et pression

Dans la formule
$$ p(z)=A \times e^{{-\frac{mgz}{k_BT_0}}} $$
si $p(z)$ est une probabilité et $z$ une variable continue, alors tu dois avoir :
$$ \int_0^{+\infty}p(z).dz = 1 $$
En d'autres termes, une particule à 100% de chance de se trouver dans l'univers au dessus du niveau de la mer (en supposant la Terre sphérique) :mrblue:

Ce serait une somme avec $\Sigma$ si $z$ était une variable discrète.

D'où l'intégrale à résoudre pour trouver la valeur de A :

$$ \int_0^{+\infty}A \times e^{-\frac{mgz}{k_B T_0}}.dz = 1 $$

$$ A = \frac{1}{\int_0^{+\infty} e^{-\frac{mgz}{k_B T_0}}.dz } $$

Dans ce modèle, on suppose que la température est constante sur toute l'atmosphère avec la valeur $T_0$, ce qui est une grosse approximation, tout de même…

Re: facteur pré-exponentielle (Boltzmann)

Publié : 18/05/2015, 15:48
par Lorris
Merci pour la première partie de la réponse.
Qui consistait à trouver A. (Finalement j'y étais parvenue seul)

Mais pour l'ordre de grandeur de l'énergie d'agitation thermique, des idées ?

Re: facteur pré-exponentielle (Boltzmann)

Publié : 18/05/2015, 16:31
par Lorris
Et accessoirement est ce qu'une température de l'ordre de 105 K vous paraît cohérent pour que la probabilité de trouver l'électron dans la premier état excité soit la moitié de celle de le trouver dans l'état fondamental ? (Ca me paraît un peu élevée)