Apa itu Keadaan mikro dan keadaan makro? — Fisika

Definisi 16.1 Fisika Universitas — Tahun 3 · Bab 16 — Ensembel Mikrokanonik

Yang disebut keadaan mikro adalah perincian mikroskopis lengkap sebuah sistem — tiap bilangan kuantum tiap partikelnya (atau, secara klasik, tiap kedudukan dan momentumnya, yang dicacah dalam sel ruang fase sebesar $h^3$ tiap partikel, Proposisi 7.5). Yang disebut keadaan makro adalah apa yang dapat dilihat termodinamika: energi $E$ , volume $V$ , cacah partikel $N$ , kemagnetan… Yang disebut kelipatgandaan $\Omega(E, V, N)$ adalah banyaknya keadaan mikro yang mengenakan keadaan makro yang sama.

Kelipatgandaan sistem spinnya terhadap bagian ke atasnya, untuk N yang membesar: puncaknya menajam sebagai 1/√ N. Pada N 1020 “sebarannya” menjadi, untuk segala keperluan praktis, sebuah nilai tunggal — yakni ketertentuan makroskopis yang lahir dari demokrasi mikroskopis. — Kelipatgandaan sistem spinnya terhadap bagian ke atasnya, untuk $N$ yang membesar: puncaknya menajam sebagai $1/\sqrt N$ . Pada $N \sim 10^{20}$ “sebarannya” menjadi, untuk segala keperluan praktis, sebuah nilai tunggal — yakni ketertentuan makroskopis yang lahir dari demokrasi mikroskopis.

Contoh

Contoh 16.3 (Sebuah magnet berisi $N$ koin)

Sebanyak $N$ spin yang saling bebas, masing-masing ke atas atau ke bawah: ada $2^N$ keadaan mikro. Keadaan makro “ $n$ ke atas” berkelipatgandaan $\Omega(n) = \binom Nn$ , yang memuncak sangat tajam pada $n = N/2$ dengan lebar nisbi $\sim1/\sqrt N$ . Untuk $N = 100$ : keadaan semuanya ke atas ada satu; keadaan makro berimbangnya memuat $1 \times 10^{29}$ . Untuk $N = 10^{20}$ , simpangan bahkan sebesar $10^{-8}$ dalam bagian ke atasnya tertekan oleh faktor seperti $\eu^{-10^4}$ : sistemnya memang berada pada puncaknya, dan yang kita sebut kesetimbangan adalah keadaan makro dengan keadaan mikro terbanyak.

Baca dalam konteks →

Contoh

Istilah terkait