Metastabilt tillstånd

Metastabilt tillstånd (från grekiska μετα "genom" och latin stabilis "stabilt") är ett tillstånd av kvasistabil jämvikt i ett fysiskt system , där systemet kan vara under lång tid.

Vad som är ett metastabilt tillstånd kan förstås från figuren till höger:

tillstånd 1: metastabilt - ett tillstånd vars stabilitet bevaras under inte särskilt stora störningar;
tillstånd 2: instabilt - ett tillstånd vars stabilitet kränks under godtyckligt små störningar;
tillstånd 3: stabil - ett tillstånd vars stabilitet bibehålls under stora störningar.

Metastabila tillstånd finns i stor utsträckning i naturen och används inom vetenskap och teknik. Förekomsten av metastabila tillstånd associeras till exempel med fenomenen magnetisk, elektrisk och elastisk hysteres , bildandet av övermättade lösningar, stålhärdning , glasproduktion, etc.

I termodynamik

Metastabila tillstånd motsvarar ett av minima för systemets termodynamiska potential under givna yttre förhållanden. Ett stabilt (stabilt) tillstånd motsvarar det djupaste minimum. Ett homogent system i ett metastabilt tillstånd uppfyller villkoren för stabiliteten av termodynamisk jämvikt , , relativt små störningar av fysiska parametrar ( entropi , densitet, etc.). För tillräckligt stora störningar går systemet in i ett absolut stabilt tillstånd. En stor klass av metastabila tillstånd är associerad med fasövergångar av den första typen (kristall flytande gas ). $C_{P}>C_{V}>0$ $(dP/dV)_{T}<0$ $\vänster högerpil$ $\vänster högerpil$

I kvantsystem

Metastabila tillstånd i kvantsystem är tillstånd med livstider ( ) som är tillräckligt stora för att osäkerheten för bredden av energinivåer , enligt osäkerhetsprincipen för energi och tid , ska vara mycket mindre än skillnaden mellan dem. [1] Vanligtvis anses exciterade tillstånd vara metastabila, strålande (strålande) övergångar från vilka till andra stater är förbjudna enligt strikta urvalsregler . Metastabila tillstånd skiljer sig åt i vilken typ av övergångar som är möjliga för dem: magnetisk dipol, elektrisk kvadrupol, tvåfoton och andra övergångar. $\tau$ $\Delta E\sim {\frac {\hbar }{\tau }}$

Se även

Anteckningar

↑ Landau L. D., Lifshitz E. M. Quantum mechanics. - M., Nauka, 1972. - sid. 83

Litteratur

Landau L. D. , Lifshits E. M. Statistisk fysik. Del 1. - Upplaga 2, reviderad. — M .: Nauka , 1964. — 568 sid. - (" Teoretisk fysik ", volym V).

Länkar

Chefredaktör A. M. Prokhorov. Metastabilt tillstånd // Physical Encyclopedic Dictionary. — M.: Sovjetiskt uppslagsverk . - 1983. (ryska) - en artikel från Physical Encyclopedia .

Ordböcker och uppslagsverk	Stor katalanska Stor norsk Great Soviet (1 upplaga) Great Soviet (1 upplaga) Britannica (online) Universalis