Микроканонски ансамбл

Микроканонски ансамбл или NVE-ансамбл у статистичкој физици је статистички ансамбл који репрезентује скуп могућих стања система који имају одређену енергију. Ансамбл се назива микроканонским ако је макростање у њему окарактерисано са три фиксна параметара:

Због фиксираних вредности N, V и Е микроканонски ансамбл се назива и NVE-ансамбл. Како је енергија фиксирана, микроканонски ансамбл се у фазном простору налази на хиперповрши H(p,q)=E.

Систем у микроканонском ансамблу је изолован тако да са околином не може да размењује ни честице, ни енергију. Код микроканонског ансамбла се из фиксиране енергије добија равнотежна температура.

Дистрибуција вероватноћеУреди

Микроканонски ансамбл заправо подразумева дистрибуцију вероватноће за систем са фиксираном енергијом тако да је свако стање чија је енергија из интервала:

 

где је   део енергије много мањи од енергије E подједнако вероватно, док је вероватноћа свих других стања једнака нули.[1] Како је укупна вероватноћа нормирана на 1, вероватноћа P се дефинише као реципрочна вредност укупног броја микростања у датом инфинитезималном опсегу енергије.

Из дефиниције ентропије:

 

где је kB Болцманова константа, а pr вероватноћа, за микроканонски ансамбл се добија да је ентропија по Болцману:

 

Од свих дистрибуција највећу ентропију има униформна дистрибуција са вероватноћом:

 .

ПрименаУреди

Микроканонски ансамбл се користи за опис изолованих затворених система. Специјални физички проблеми у којима се примењује микроканонски ансамбл су: идеални гас, Ајнштајнова чврста тела, флуктуације термодинамичких величина око равнотежног стања.

Види јошУреди

РеференцеУреди

  1. ^ Pathria, R. K. (1996). Statistical Mechanics (2nd изд.). стр. 43. ISBN 978-0-7506-2469-5. 

ЛитератураУреди