Статисти́ческий вес — физическая величина, определяющая в квантовой механике и квантовой статистике количество различных квантовых состояний системы с одинаковой энергией (синоним: кратность вырождения энергетического уровня ). В статистической физике и термодинамике статистическим весом называют количество способов (микросостояний системы), которыми может быть реализовано данное макроскопическое состояние статистической системы. Статистический вес обычно обозначается символами Γ, g , w , W или Ω .

По вышеприведённому определению, статистический вес является безразмерным целым числом, большим или равным единице, ${\displaystyle w\geqslant 1}$ . Иногда статвес называют термодинамической вероятностью , хотя необходимо отметить, что вероятность обычно определяется как действительное число в интервале от 0 до 1.

При рассмотрении квантовых систем с непрерывным спектром энергии под статистическим весом обычно понимают количество квантовых состояний, приходящихся на определённый энергетический интервал. В таком определении статвес имеет размерность обратной энергии.

В квазиклассическом приближении мерой статистического веса служит системы, приходящийся на определённый интервал энергии. Если система имеет n степеней свободы , то фазовый объём и соответствующий статистический вес выражаются в единицах h ⁿ , где h — постоянная Планка .

Энтропия S системы и её статистический вес связаны соотношением Больцмана : S = k ln w (здесь k — постоянная Больцмана ).

Статистический вес, определённый через фазовый объём или число микросостояний, является мультипликативной физической величиной: если система состоит из двух невзаимодействующих подсистем со статвесами w ₁ и w ₂ , то общий статистический вес системы W = w ₁ w ₂ .

См. также

• Статистическая сумма

Литература

• Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
• . 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: (2006-) created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8 . doi:10.1351/goldbook.