Timp de relaxare

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 16 februarie 2022; verificarea necesită 1 editare .

Timpul de relaxare este perioada de timp în care valoarea amplitudinii unei perturbări într-un sistem fizic care este în dezechilibru scade cu un factor de ( este baza logaritmului natural ), notată în principal cu litera greacă . $e$ $e$ $\tau$

Conform principiului Le Chatelier-Brown , atunci când un sistem fizic se abate de la o stare de echilibru stabil, apar forțe care încearcă să readucă sistemul la o stare de echilibru. Dacă într-o stare de echilibru o anumită mărime fizică are valoarea , iar abaterea de la echilibru , atunci în prima aproximare putem presupune că aceste forțe sunt proporționale cu abaterea. Ecuația cinetică a mărimii se va scrie sub forma $f$ $f_{0}$ $|f-f_{0}|\ll f_{0}$ $f$

{\frac {df}{dt}}=-\lambda (f-f_{0})

unde este un anumit parametru, iar semnul minus indică faptul că răspunsul sistemului la o perturbare duce la revenirea la starea de echilibru. $\lambda$

Timp de relaxare

\tau ={\frac {T}{\lambda })

În acest caz, valoarea se va modifica conform legii: $f$

f(t)=f_{0}+\Delta f_{0}e^{-t/\tau }

unde este perturbația inițială. $\Delta f_{0}=f(0)-f_{0}$

Utilizare

Aproximarea timpului de relaxare este utilizată pe scară largă în descrierea proceselor cinetice din fizică atunci când vine vorba de cinetica stabilirii unei stări de echilibru. Trecerea de la starea de neechilibru la echilibru este însoțită de disiparea energiei și este un proces ireversibil. Stabilirea echilibrului are loc adesea în mai multe etape, care se caracterizează prin timpii lor de relaxare separate. Deci, atunci când moleculele sunt excitate de lumină, stabilirea echilibrului termic are loc într-un timp de ordinul lui c , dar luminiscența - emisia de lumină prin stări excitate, poate avea timpi caracteristici de ordinul microsecundelor și chiar nanosecundelor. $10^{{-12}}$

Când se descriu multe procese fizice, timpul de relaxare este luat ca un parametru fenomenologic, dar în unele cazuri poate fi determinat prin parametrii proceselor microscopice, cum ar fi probabilitatea unei tranziții mecanice cuantice sau secțiunea transversală de împrăștiere .

Vezi și

Literatură

Timp de relaxare // Enciclopedia fizică : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Enciclopedia Sovietică , 1988. - T. 1: Aharonov - Efectul Bohm - Rânduri lungi. — 707 p. — 100.000 de exemplare.
D. N. Zubarev. Relaxare // Enciclopedie fizică : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1992. - T. 3: Magnetoplasmic - Teorema lui Poynting. — 672 p. - 48.000 de exemplare. — ISBN 5-85270-019-3 .