מצב מיקרוסקופי (מכניקה סטטיסטית)
ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
במכניקה סטטיסטית, מצב מיקרוסקופי של מערכת הוא תצורה מיקרוסקופית מסוימת של מערכת תרמודינמית, שהמערכת יכולה לעבור אליו בהסתברות מסוימת במהלך התנודות התרמיות שלה. מצב מיקרוסקופי של מערכת תרמודינמית ניתן לאפיון על ידי המיקום והתנע של כל חלקיקי המערכת, מעין צילום רגעי של כל המידע של כל אחד מחלקיקי המערכת.
לעומת זאת, מצב מאקרוסקופי של מערכת מתייחס למשתנים המדידים של המערכת כגון: טמפרטורה, לחץ, נפח וצפיפות[1]. ניתן להגדיר[2][3] מצב מאקרוסקופי של מערכת גם על ידי הערכים של הפרמטרים מספר החלקיקים, נפח ו- אנרגיה. עבור מערכת מבודדת, האנרגיה הכוללת שווה לסכום האנרגיות של החלקיקים, . קיימות אפשרויות רבות לערכי האנרגיה של כל חלקיק, , כאשר הסכום הכולל הוא . כלומר יש מספר רב של אפשרויות בהן האנרגיה יכולה להתחלק בין החלקיקים של המערכת. כל אפשרות כזו מגדירה מצב מיקרוסקופי של המערכת.
מצב מאקרוסקופי מאופיין בהתפלגות של מצבים אפשריים על פני צבר מסוים של כל המצבים המיקרוסקופיים. התפלגות זו מתארת את ההסתברות למצוא את המערכת במצב מיקרוסקופי מסוים. בגבול התרמודינמי, המצבים המיקרוסקופיים בהם מבקרת מערכת מאקרוסקופית במהלך התנודות שלה, כולם בעלי אותם מאפיינים מאקרוסקופיים.