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Chimie · Glossaire

Qu'est-ce que « Micro-état, poids statistique » ?

Aussi appelé : micro-etat · poids statistique

Définition 10.1 Chimie universitaire — 3e année · Chapitre 10 — Thermodynamique statistique : fonctions de partition

Un micro-état d’un système de molécules est une description complète de l’état de chaque molécule. Le poids statistique WW d’une distribution {ni}\{n_i\} de NN molécules sur des niveaux non dégénérés est le nombre de micro-états qui la réalisent :

W=N!n0! n1! n2!⋯.W = \frac{N!}{n_0!\,n_1!\,n_2!\cdots}.

Exemples

Exemple 10.2 (Trois quanta pour trois oscillateurs)

Trois oscillateurs se partagent trois quanta d’énergie. La distribution « un oscillateur détient les trois » peut se réaliser de 3!/(1! 2!)=33!/(1!\,2!) = 3 façons, « l’un en détient deux, un autre un » de 3!=63! = 6 façons et « chacun en détient un » d’une seule façon : dix micro-états en tout, et la distribution la plus régulière qui répartit encore l’énergie sur plusieurs niveaux est la plus probable. Avec 102310^{23} molécules, les poids deviennent si nettement piqués qu’une seule distribution, et celles qui n’en diffèrent que de façon négligeable, portent pratiquement tous les micro-états.

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