Semua buku

Profesional

Aplikasi Tentang Pelatih Masuk Mulai membaca

Fisika · Glosarium

Apa itu Keadaan mikro dan keadaan makro?

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 h3h^3 tiap partikel, Proposisi 7.5). Yang disebut keadaan makro adalah apa yang dapat dilihat termodinamika: energi EE, volume VV, cacah partikel NN, kemagnetan… Yang disebut kelipatgandaan Ω(E,V,N)\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 NN yang membesar: puncaknya menajam sebagai 1/N1/\sqrt N. Pada N∼1020N \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 NN koin)

Sebanyak NN spin yang saling bebas, masing-masing ke atas atau ke bawah: ada 2N2^N keadaan mikro. Keadaan makro “nn ke atas” berkelipatgandaan Ω(n)=(Nn)\Omega(n) = \binom Nn, yang memuncak sangat tajam pada n=N/2n = N/2 dengan lebar nisbi ∼1/N\sim1/\sqrt N. Untuk N=100N = 100: keadaan semuanya ke atas ada satu; keadaan makro berimbangnya memuat 1×10291 \times 10^{29}. Untuk N=1020N = 10^{20}, simpangan bahkan sebesar 10−810^{-8} dalam bagian ke atasnya tertekan oleh faktor seperti e−104\eu^{-10^4}: sistemnya memang berada pada puncaknya, dan yang kita sebut kesetimbangan adalah keadaan makro dengan keadaan mikro terbanyak.

Baca dalam konteks →