ENSEMBEL KANONIK

ENSEMBEL KANONIK

L. Muhammad Musafar K.

Kita ingin meninjau pertanyaan: ensembel apakah yang sesuai untuk menggambarkan sistem yang tidak terisolasi, tetapi berada dalam kesetimbangan termal dengan sebuah sistem lebih besar? Untuk menjawab pertanyaan tersebut maka kita harus mencari probabilitas sistem yang memiliki energi E, karena probabilitas sebanding dengan kerapatan dalam ruang- untuk ensembel yang kita inginkan.

Permasalahan serupa telah dibahas dalam pasal 6-2, ketika kita meninjau energi bagian komponen penyusun sebuah sistem. Berikut ini akan dibahas kasus dimana salah satu komponen penyusun sistem jauh lebih kecil dari komponen lainnya.

Tinjau sistem terisolasi yang tersusun atas dua buah sub-sistem dan masing-masing Hamiltoniannya diberikan oleh untuk subsistem dengan jumlah partikel dan untuk sub-sistem dengan jumlah partikel . Selanjutnya, anggap bahwa kedua sub-sistem besar secara makroskopik dimana . Jadi kita akan meninjau sistem-1 saja. Tinjau ensembel mikrokanonik penyusun sistem dengan energi total terletak antara dan . Energi dan

dari dua sub-sistem tersebut memenuhi,

(7-1)

Walaupun dalam rentang energi ini mengandung nilai dan , namun dari analisis pada 6.2 telah ditunjukkan bahwa hanya satu himpunan nilai yang penting, yaitu dan . Anggap bahwa . Andaikan

adalah volume yang ditempati oleh sistem 2 saja dalam ruang-. Maka tanpa memperhatikan keadaan sistem 2, probabilitas untuk menemukan sistem 1 dalam suatu keadaan dalam daerah pada titik , sebanding dengan dimana . Oleh karena itu, tergantung pada konstanta pembanding kerapatan pada ruang- untuk sistem 1 adalah,

(7-2)

L. MUHAMMAD MUSAAR K.302 10 009