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Um sólido cristalino pode ser descrito, de uma maneira simplificada, por um conjunto de partículas independentes, vibrando todas com a mesma frequência angular ω, em torno de suas posições de equilíbrio, como osciladores harmônicos, em cada uma das direções. Embora o tratamento do sistema em um espaço tridimensional não acarrete maiores complicações, nos restringiremos aqui a uma abordagem do problema unidimensional. Para temperaturas muito baixas, a maioria dos átomos se encontra na posição de equilíbrio, no estado de menor energia Ψ₀ (x), com energia E₀ = hω/ 2 À medida que a temperatura aumenta, vibrações harmônicas surgem, de tal forma que as partículas passam a ocupar estados excitados Ψ_n (x) com energia E_n = (n + 1/2)ωh . Considere uma partícula deslocada de sua posição de equilíbrio com x = [h /(mω)]^1/2, onde m representa a massa da partícula.

Pode-se afirmar que a probabilidade de que esta partícula se encontre no