Micro-stat (fizică statistică)

În fizica statistică , un microstat (numit și configurație microscopică sau stare microscopică ) este specificația detaliată a configurației microscopice a unui sistem. Sistemul vizitează acest microstat în timpul fluctuațiilor sale termice.

Prin contrast, starea macro (numită și configurație macroscopică sau starea macroscopică ) a unui sistem se referă la proprietățile sale macroscopice, cum ar fi presiunea și temperatura . În fizica statistică, o macro-stare este dată de o distribuție de probabilitate asupra unui set dat de micro-stări.

Aceasta implică faptul că o anumită macro-stare cuprinde un număr mare de micro-stări. Reducerea informațiilor este importantă atunci când se trece de la nivelul microscopic la nivelul macroscopic.

Pentru sistemele mari, sunt posibile fluctuații între microstate foarte diferite, dar observarea devine din ce în ce mai improbabilă pe măsură ce sistemul devine mai mare. Aceasta dictează limita termodinamică .

Exemplu

N se învârte 1/2

Considerăm un sistem compus din N rotiri , fiecare rotire putând lua starea sau . ${\ displaystyle | \ uparrow \ rangle}$ ${\ displaystyle | \ downarrow \ rangle}$

N variabile sunt apoi necesare pentru a putea defini sistemul într-un mod microscopic, adică pentru a cunoaște starea fiecăruia dintre rotiri ${\ displaystyle (| \ downarrow \ rangle, | \ uparrow \ rangle, | \ downarrow \ rangle, | \ downarrow \ rangle, | \ uparrow \ rangle, | \ uparrow \ rangle, ...)}$

Macro-starea poate fi definită prin cunoașterea numărului de rotiri N, a energiei interne U și a câmpului magnetic . Putem obține macro-starea acestui sistem prin combinarea de configurații ( în cazul în care este numărul de rotiri în stat ) ${\ vec {B}}$ ${\ displaystyle C_ {N} ^ {n_ {1}} = {N \ alege n_ {1}}}$ $n_1$ ${\ displaystyle | \ uparrow \ rangle}$

Referințe

Fizică statistică , Hélène NGÔ, Christian NGÔ, ( ISBN 2-225-81287-X ) .