Статистичний вага фізична величина визначальна в квантової механіки і квантової статистики кількість різних квантових ст

Статистичний вага — фізична величина, визначальна в квантової механіки і квантової статистики кількість різних квантових станів системи з однаковою енергією (синонім: кратність виродження енергетичного рівня). У статистичної фізики та термодинаміки статистичними вагою називають кількість способів (станів системи), якими може бути реалізовано даний макроскопічний стан статистичної системи. Статистичний вага зазвичай позначається символами $Γ, g, w, W$ або $Ω$ .

За вищенаведеним визначенням, статистичний вага є безрозмірним цілим числом, більшим або рівним одиниці, $w\geqslant 1$ . Іноді статвагу називають термодинамічною ймовірністю, хоча необхідно зазначити, що ймовірність зазвичай визначається як дійсне число в інтервалі від 0 до 1.

При розгляді квантових систем з безперервним спектром енергії під статистичною вагою зазвичай розуміють кількість квантових станів, що припадають на певний енергетичний інтервал. У такому визначенні статвес має розмірність зворотного енергії.

У квазікласическому наближенні мірою статистичного ваги служить фазовий об'єм системи, що припадає на певний інтервал енергії. Якщо система має $n$ ступенів свободи, то фазовий об'єм і відповідний статистичний вага виражається в одиницях $h n$ , де $h$ — постійна Планка.

Ентропія $S$ системи і її статистичний вага пов'язані співвідношенням Больцмана: $S = k ln w$ (тут $k$ — постійна Больцмана).

Статистична вага, визначена через фазовий об'єм або кількість мікростанів, є мультиплікативної фізичною величиною: якщо система складається з двох невзаємодіючих підсистем з статвесами $w 1$ і $w 2$ , то загальний статистичний вага системи $W = w 1 w 2$ .

Див. також

Статистична сума

Література

Фізична енциклопедія. В 5-ти томах. — М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. 1988.
Degeneracy [ 4 березня 2016 у Wayback Machine.]. In: IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. («the Gold Book»). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XML on-line corrected version: http://goldbook.iupac.org [ 1 грудня 2019 у Wayback Machine.] (2006-) created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins. . doi:10.1351/goldbook.