Ensemble (natuurkunde)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Een ensemble is een statistische verdeling die de waarschijnlijkheid aangeeft dat een systeem zich in deze of gene toestand bevindt.

De statistische mechanica maakt veelvuldig gebruik van ensembles om de onzekerheid uit te drukken over de microscopische details van de toestand van een systeem met een groot aantal deeltjes. In een laboratorium kan men de temperatuur van een gas binnen tamelijk nauwe grenzen houden, maar men kan niet de positie en snelheid van elke individuele molecule controleren. De toestand van het gas wordt dus weergegeven door een verdelingsfunctie over een groot aantal mogelijke combinaties van posities en snelheden, die echter allemaal dezelfde macroscopische temperatuur opleveren.

Vaak gebruikte ensembles zijn:

• het microcanonisch ensemble: de totale energie ligt vast;
• het canonisch ensemble: de temperatuur ligt vast, er kan energie worden uitgewisseld met de buitenwereld;
• het groot canonisch ensemble: de temperatuur ligt vast, er kunnen energie en deeltjes worden uitgewisseld met de buitenwereld.

De eerste twee voorbeelden zijn statistische verdelingen op de faseruimte, dat is de combinatie van alle mogelijke posities en impulsen van een gegeven stel deeltjes.