Niveaux d'énergie et entropie d'un oscillateur harmonique quantique fortement modulé

¹ Centre d'études fondamentales, laboratoire de chimie-physique théorique, université de Perpignan, 52, av de Villeneuve, 66890 Perpignan cedex, France.
² IRSAMC, laboratoire de physique quantique, UA 505 CNRS, université Paul-Sabatier, 118, route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex, France.

Résumé

Dans cet article sont calculés les niveaux d'énergie d'un oscillateur harmonique quantique fortement modulé par un potentiel développé en série de Fourier. Peuvent être décrites des surfaces de potentiel fortement modulées comme on en rencontre en dynamique des protéines. Grâce à La connaissance des niveaux d'énergie, il est possible de calculer l'entropie statistique de tels systèmes. Pour les grandes valeurs de La température, les calculs numériques montrent que dans tous les cas l'entropie du système tend vers celle de l'oscillateur harmonique non perturbé. Pour les faibles valeurs de La température, Le comportement de l'entropie dépend sensiblement des détails du potentiel près du minimum.

Abstract

Calculations are given of the energy levels and the statistical entropy of a quantum harmonie oscillator strongly modulated by a potential expanded in Fourier series. Examples described are those of a perturbated harmonic surface such as expected in protein dynamics. For high temperatures, the entropy behaviourtendstowardsthatofanunperturbedharmonicoscillator, while for lowtemperatures,theentropy depends sensitively on the shape of the potential near the minimum.