Ռելաքսացիայի ժամանակ

Ռելաքսացիայի ժամանակ, ժամանակահատված, որի ընթացքում հավասարակշռությունից դուրս եկած ֆիզիկական համակարգի գրգռման ամպլիտուդային արժեքը նվազում է e անգամ (e-ն բնական լոգարիթմի հիմքն է)։ Սովորաբար նշանակվում է հունարեն τ տառով։

Համաձայն լը Շատելյե-Բրաունի սկզբունքի, կայուն հավասարակշռության վիճակից ֆիզիկական համակարգի շեղման դեպքում առաջանում են ուժեր, որոնք ձգտում են համակարգը վերադարձնել հավասարակշիռ վիճակի։ Եթե հավասարակշռության վիճակում որևէ f ֆիզիկական մեծության արժեքը $f_0$ է, ընդ որում շեղումը հավասարակշռությունից՝ $|f-f_0|\ll f_0$, ապա առաջին մոտավորությամբ կարելի է համարել, որ այդ ուժերն ուղիղ համեմատական են շեղմանը։ Կինետիկական հավասարումն f մեծության համար գրվում է

$\frac{df}{dt}=-\lambda (f-f_0)$

Տեսքով, որտեղ λ-ն որոշ պարամետր է,, իսկ մինուս նշանը ցույց է տալիս, որ համակարգի ռեակցիան գրգռման հանդեպ հանգեցնում է համակարգը հավասարակշռության վիճակին վերադառնալուն։

Ռելաքսացիայի ժամանակը՝

$\tau =\frac{1}{\lambda }$

Այս դեպքում f մեծությունը կփոխվի

$f(t)=f_0+\mathrm{\Delta }{f}_0{e}^{-t/\tau }$

Օրենքով, որտեղ $\mathrm{\Delta }{f}_0=f(0)-f_0$-ն սկզբնական գրգռումն է։

Կիրառությունը

Ռելաքսացիայի ժամանակի մոտավորությունը լայնորեն օգտագործվում է ֆիզիկայում կինետիկական պրոցեսների նկարագրության համար, երբ խոսքը վերաբերում է հավասարակշռված վիճակ հաստատվելու կինետիկային։ Անցումը անհավասարակշռված վիճակից հավասարակշռվածին ուղեկցվում է էներգիայի ցրումով և ոչ դարձելի պրոցես է։ Հավասարակշռության հաստատումը հաճախ ընթանում է մի քանի փուլերով, որոնք բնութագրվում են առանձին ռելաքսացիայի ժամանակներով։ Այսպես, լույսից մոլեկուլների գրգռման ժամանակ ջերմային հավասարակշռության հաստատումը տեղի է ունենում $10^{-12}$ վ կարգի ժամանակահատվածում, իսկ լյումինեսցենցիայի (լույսի ճառագայթումը գրգռված վիճակում) բնութագրական ժամանակը կարող է նանովայրկյանների և նույնիսկ միկրովայրկյանների կարգի լինել։

Շատ ֆիզիկական պրոցեսների նկարագրության ժամանակ ռելաքսացիայի ժամանակն ընտրվում է որպես նկարագրողական (ֆենոմենոլոգիական) պարամետր, սակայն առանձին դեպքերում այն կարելի է որոշել միկրոսկոպական պրոցեսների պարամետրերի միջոցով, որպիսիք են քվանտամեխանիկական անցման հավանականությունը կամ ցրման հատույթը։

Տես նաև

Ռելաքսացիա

Գրականություն

• Физическая энциклопедия Время релаксации
• Физическая энциклопедия Релаксация