Statistički ansambl
Statistički ansambl u statističkoj fizici i termodinamici je idealizovani skup koji se sastoji od beskonačno mnogo istovetnih kopija jednog sistema. Stanja u sistemima su mikrostanja za ansambl i ona su međusobno nezavisna, te tako ansambl reprezentuje sva moguća stanja u kojima sistem može da se nađe, tj. on daje raspodelu po verovatnoćama za sva moguća stanja sistema.
Pomoću korišćenja ansambla određuju se ravnotežne verovatnoće nalaženja sistema u različitim stanjima, a pri poznatim verovatnoćama se određuje cela termodinamika sistema.
Različiti ansambli se koriste da bi se opisalo ponašanje sistema pod različitim spoljašnjim uslovima. U zavisnosti od toga da li sistem može ili ne može da razmenjuje energiju i čestice sa okolinom, razlikuju se[1]:
- zatvoreni i otvoreni sistemi (u zavisnosti da li je broj čestica održan ili promenljiv)
- izolovani sistemi (kada ne postoji razmena energije).
Vrste ansambala uredi
- Mikrokanonski ansambl se koristi za opis izolovanih zatvorenih sistema
Specijalni fizički problemi u kojima se primenjuje mikrokanonski ansambl: idealni gas, Ajnštajnova čvrsta tela, fluktuacije termodinamičkih veličina oko ravnotežnog stanja
- Kanonski ansambl se koristi za određivanje ravnotežnih verovatnoća kod zatvorenih sistema gde su temperatura i broj čestica fiksirani, a parametar koji je promenljiv je energija
Specijalni fizički problemi u kojima se primenjuje kanonski ansambl: vibracije oko ravnotežnih vrednosti u kristalnim rešetkama čvrstih tela, termodinamičke osobine u Izingovoj spinskoj rešeci, model srednjeg polja
- Veliki kanonski ansambl se koristi za opis otvorenih sistema kada su fiksni temperatura i hemijski potencijal, a promenljive veličine su energija i broj čestica
Specijalni fizički problemi u kojima se primenjuje veliki kanonski ansambl: fazni prelazi kod kojih je narušena gejdž simetrija, termodinamičke osobine kvantnog idealnog gasa kao što je Boze-Ajnštajnov gas ili Fermi-Dirakov gas[1]