Metastabil állapot - a Nagy Szovjet Enciklopédia - Enciklopédia és Szótár
Metastabil állapot IMetastabilnoe állapot (a Meta és latin stabilis - .. Stabil)
A termodinamika, a fizikai állapota instabil egyensúlyi makroszkopikus rendszer, amelyben a rendszer lehet hosszú ideig. Példák a M s. lehet túlhevített vagy túlhűtött és a túlhűtött folyadék (túltelített) párok (lásd. a túlhevülés és a túlhűtés). Folyékony, mint például a víz, alaposan megtisztítjuk a külső szilárd részecskék és gázbuborékok (párologtatás központok) lehet hőmérsékletre melegítjük, forráspontja fölé egy adott nyomáson. Ha bármely túlhevített folyadék központok elpárologtatás (vagy mesterségesen be őket), a folyadék átlép a gőz robbanásszerűen - állandósult állapotban egy adott hőmérsékleten. Az viszont pár, amelyben nincs kondenzációs magvak (szilárd részecskék, ionok) hűthető hőmérsékletet, amelyen a stabil, folyékony állapotban, és hogy megkapja a túlhűtött (túltelített) pár. A természetben, a túltelített gőz képződik, például amikor felemeli a felületén a felmelegített levegőt a tömeg és az ezt követő hűtés okozta adiabatikus.
A megjelenése M. a. magyarázható az elmélet termodinamikai egyensúly (lásd. termodinamikai egyensúly). Egyensúlyi zárt rendszer megfelel a maximum entrópia (Lásd entrópia.) S. Az állandó térfogatú V és T hőmérséklet egyensúlyi megfelel a minimális szabad energia F (Helmholtz energia (Lásd Helmholtz energia).), És állandó nyomáson p és T hőmérséklet, - legalább termodinamikai potenciálja G (Gibbs energia (Lásd. Gibbs energia)). Azonban, bizonyos értékeket a külső paraméterek (P, V, T et al.) Felelhet meg, több szélsőérték (maximumok vagy minimumok) az egyik funkciója a fent felsorolt (ábra.). Mind a relatív minimumok egy függvény F vagy G megfelel stabil képest kis ingadozások vagy hatásait (Lásd. A fluktuációk) állapotban. Ezek az állapotok nevezzük metastabil. Egy kis eltérés a M. s. A rendszer visszatér abba az állapotba, de tekintetében nagy eltérések az egyensúlyi instabil, és megváltoztatja állapotát abszolút minimum termodinamikai potenciál, amely stabil képest véges fizikai paraméterek eltérése az egyensúlytól. Így. Bár M. o. bizonyos határokon belül következetesen, előbb vagy utóbb, a rendszer még mindig megy egy teljesen fenntartható, stabil állapotban van.
Az a lehetőség megvalósítása a helyi szuperhalmaz. Ez csatlakozik a sajátosságok az átmenet az egyik stabil állapotból a másikba (a kinetikáját fázisátalakulások (Lásd. A fázis átmeneti)). A fázisátmenet kezdődik megjelenése új fázis nukleációs: gőz buborékok a folyadékban esetén átmenet pár mikrokristályok az átmenet a folyékony kristályos állapotban, stb A pontozás nucleation munkát igényel, hogy két fázis felületek. A növekedés a képződött atommagok megakadályozza szignifikáns görbület a felületük (lásd kapilláris jelenség.) Ami a kristályosodási magok fokozott oldhatósága a szilárd fázis, a kondenzációs folyadék - a legkisebb cseppek elpárologni párologtatás - megnövekedett gőznyomás a kis buborékok. Ezek a tényezők is, hogy energetikailag kedvezőtlen megjelenésének és növekedésének új szakaszt és elhalasztására rendszer M. s. egy teljesen állandósult állapot ilyen körülmények között.
M. o. általában megtalálható a természetben, és használják a tudomány és a technológia. A létezése a helyi szuperhalmaz. kapcsolódik, például a jelenség a mágneses, elektromos és elasztikus hiszterézis, képződése túltelített oldatok, Edzés acél, üveg gyártása (Lásd. Glass), stb
Lit.: Landau L. D. Lifsic E. M., Statisztikus fizika, Moszkva 1964; Shtrauf EA molekuláris fizika, Moszkva - Leningrád 1949; Samoylovich AG Termodinamika és statisztikai mechanika, 2nd ed. M. 1955. Skřipovban V. P. metastabil folyadékok, M. 1972.
F1 (x1) - abszolút minimális a függvény (ez lehet potenciálokat F vagy G), F2 (X2) - a relatív függvény minimuma; X - változó fizikai paraméter (például V térfogat), egyéb paraméterek állandóak.
IIMetastabilnoe állam
kvantum rendszerek gerjesztett állapota atomi rendszerek (atomok, molekulák, atommagok), amely létezhet hosszú ideig, és, m. o. stabil. Ez egy olyan metastabil gerjesztett állapot, amelyből kvantum átmenetek az állam alacsonyabb energia kíséretében sugárzás (vagyis. E. A kibocsátási fotonok) által tiltott kiválasztási szabályok (pontos vagy hozzávetőleges), és így vagy nem fordulnak elő, vagy kis valószínűséggel. Mérjük meg a metastabil állapot - annak élettartama τ = 1 / A. ahol A - teljes valószínűsége átmenet ebben az állapotban, hogy minden állam kisebb energiával. A. A kisebb, minél több τ és az állam több stabilan. Határesetben egy szigorúan tilos átmenetek A = 0, τ = ∞. Jellemzően élettartamú M. o. atomok és molekulák alkotják a második és a másodperc.
Atomok és molekulák M. o. fontos szerepet játszanak az elemi folyamatok, mint például ritkított gáz: a gerjesztő energia tárolható hosszú ideig, részecskék AM. majd át más részecskék az ütközés, ami a utánvilágítás. lumineszcencia folyamat (Lásd. A lumineszcencia) komplex molekulák társított jelenlétében metastabil molekulák a triplett gerjesztett állapotok, az átmenetek amelyek közül a szingulett alapállapotú által tiltott kiválasztási szabályok. OM az. nukleáris láttuk egymást. izoméria Az atommag.
Nagy Szovjet Enciklopédia. - M. szovjet Encyclopedia 1969-1978