Greutatea statistică

Greutatea statistică  este o mărime fizică care determină în mecanica cuantică și statistica cuantică numărul de stări cuantice diferite ale unui sistem cu aceeași energie (sinonim: factor de degenerare a nivelului de energie ). În fizica statistică și termodinamică, ponderea statistică este numărul de moduri (microstări ale unui sistem) în care poate fi realizată o anumită stare macroscopică a unui sistem statistic. Greutatea statistică este de obicei indicată prin simbolurile Γ, g , w , W sau Ω .

Conform definiției de mai sus, o pondere statistică este un număr întreg adimensional mai mare sau egal cu unu, . Uneori, ponderea statistică se numește probabilitate termodinamică , deși trebuie menționat că probabilitatea este de obicei definită ca un număr real între 0 și 1.

Când luăm în considerare sisteme cuantice cu un spectru continuu de energie, greutatea statistică este de obicei înțeleasă ca numărul de stări cuantice pe un anumit interval de energie. În această definiție, ponderea statistică are dimensiunea energiei reciproce.

În aproximarea semiclasică, măsura ponderii statistice este volumul de fază al sistemului pe un anumit interval de energie. Dacă sistemul are n grade de libertate , atunci volumul fazei și greutatea statistică corespunzătoare sunt exprimate în unități de hn , unde h  este constanta lui Planck .

Entropia S a sistemului și greutatea sa statistică sunt legate de relația Boltzmann : S = k ln w (aici k  este constanta Boltzmann ).

Greutatea statistică, definită prin volumul de fază sau numărul de microstări, este o mărime fizică multiplicativă: dacă un sistem este format din două subsisteme care nu interacționează cu greutăți statistice w 1 și w 2 , atunci greutatea statistică totală a sistemului este W. = w 1 w 2 .

Vezi și

Literatură