Час релаксації: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[неперевірена версія][неперевірена версія]
Немає опису редагування
Немає опису редагування
Рядок 14: Рядок 14:


В такому випадку величина f змінюватиметься згідно із законом:
В такому випадку величина f змінюватиметься згідно із законом:
:<math> f(t) = f_0 + \Delta f_0 e^{-t/\tau} </math>,
:<math> f(t) = f_0 + \Delta f_0 e^{-t/\tau}\, </math>,


де <math> \Delta f_0 = f(0) - f_0 </math> - початкове збурення.
де <math> \Delta f_0 = f(0) - f_0 </math> - початкове збурення.

Версія за 04:30, 2 жовтня 2007

Час релаксації - період часу, за який збурення у виведеній із рівноваги фізичній системі зменшується в e разів (e - основа натуральних логарифімів).

Здебільшого позначається τ й має розмірність часу.

Згідно з принципом Лешательє-Брауна при відхилені фізичної системи від стану стійкої рівноваги виникають сили, які намагаються повернути системи до рівноважного стану. Якщо в стані рівноваги певна фізична величина f має значення , причому відхилення від рівноваги , то в першому наближенні можна вважати, що ці сили пропорційні відхиленню. Кінетичне рівняння для величини f запишеться у вигляді

,

де λ - певний параметр, а знак мінус вказує на те, що реакція системи на збурення приводить до повернення до рівноважного стану.

Величина

В такому випадку величина f змінюватиметься згідно із законом:

,

де - початкове збурення.

Використання

Наближення часу релаксації широко використовується при описі кінетичних процесів у фізиці, коли мова йде про кінетику встановлення рівноважного стану. Перехід від нерівноважного стану до рівноваги супроводжується дисипацією енергії і є незворотнім процесом. Встановлення рівноваги часто проходить в кілька етапів, які характеризуються своїми окремими часами релаксації. Так, при збудженні молекул світлом встановлення теплової рівноваги відбувається за часи порядку с, а от люмінесценція - випромінювання світла збудженими станами може мати характерні часи порядку наносекунд і навіть мікросекунд.

При описі багатьох фізичних процесів час релаксації береться як феноменологічний параметр, проте в окремих випадках його можна визначити через параметри мікроскопічних процесів, таких як імовірність квантовомеханічного переходу чи переріз розсіяння.

Див. також