Énoncé(s) donné(s)
On considère un solide composé de $N$ particules qui sont à la températures $T$ et elles sont soumises au champs magnétique $\vec{B} = B\vec{u_z} $. Les particules ont un moment magnétique $\vec{m} $dont la projection suivant l'axe $O_z$ est donnée par $m_z$. $m_z$ peut prendre deux valeurs : $-m$ ou $m$.
1) Rappeler l'expression de l'énergie potentielle d'interaction d'un dipôle magnétique avec un champ magnétique.
2) Déterminer la probabilité des différents états possibles pour une particule.
3) Déterminer le moment magnétique moyen $\bar{m_{z,tot}} $ du solide. Tracer $\bar{m_{z,tot}} $ pour $T$ fixé en fonction de $B$ et déterminer le maximum de $\bar{m_{z,tot}} $. Expliquer.
On admet que dans certaines conditions (dont je ne me rappelle plus) que l'on remplace l'expression de $B$ par $B + \lambda \bar{m_{z,tot}} $ avec $\lambda$ une constante et $\bar{m_{z,tot}} $ garde la même expression que ci-dessus.
4) Par une méthode graphique, montrer qu'un moment magnétique existe même si $B=0$ et ceci pour une certaine plage de température à déterminer.
5) Que se-passe-t-il si on augmente la température (toujours pour $B=0$).
Indication(s) fournie(s) par l'examinateur pendant l'épreuve
Attention c'est la moyenne du solide en entier que l'on demande (et non la moyenne d'une seule particule...).
Commentaires divers
Grosse frayeur au début je ne me rappelais plus de l'expression de l'énergie potentielle (heureusement c'est revenu). Examinateur gentil et poli.
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