Час релаксації

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Jump to navigation Jump to search

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[ред.ред. код]

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 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 ймовірність квантовомеханічного переходу чи переріз розсіювання.

Див. також[ред.ред. код]