É possível usar o ensemble microcanônico para estudar os mesmo sistemas que o ensemble canônico.
A diferença dos 2 ensembles é a representação termodinâmica obtida
0:00 - Como fica a função de partição? (Conexão com a distribuição escrita em uma representação δ)
3:25 - O volume que eu preciso calcular para chegar em Ω
6:18 - O volume de uma hiper-esfera
7:14 - O "ângulo sólido" em altas dimensões e a escala do volume
10:50 - Cálculo via integrais gaussianas
Na situação microcanônica estamos assumindo que o sistema está isolado. Isso permite a priori considerar situações mais energéticas do que a situação correspondente no ensemble canônico em que T = ∞.
Essas situações são melhor compreendidas via o parâmetro β, que pode ser extendido continuamente para elas e podemos interpretar isso como uma "temperatura negativa".
Essas situações parecem paradoxais em um primeiro momento, mas elas são apenas o resultado de fornecer para um sistema mais energia do que ele poderia radiar termicamente em um certo período de tempo.
Esses sistemas são instáveis no sentido que eles não conseguem se manter nessa situação se eles estiverem apenas em contato com um banho térmico e vão radiar o excesso de energia de forma bastante rápida. Isso é explorado em lasers para causar a emissão da luz deles após uma excitação rápida dos níveis de energia de um cristal até um ponto em que a maioria dos átomos está no estado excitado (e logo β < 0).
0:00 - Quando falha a equivalência entre ensembles?
3:31 - Lasers, emissão estimulada e temperaturas negativas
6:49 - Função de partição e entropia
9:04 - Indicação de onde eu tenho emissão espontânea
11:40 - Obtendo a temperatura a partir da entropia
13:28 - Emissão estimulada requer temperaturas negativas
15:18 - O que acontece quando um sistema a temperatura negativa interage com o ambiente?
18:10 - Os usos do ensemble microcanônico