stat metastabile

Metastability pe exemplul mingea în gaura

stat metastabile (.. Din greacă μετα «prin“ și latitudini stabilis «echilibru») - starea quasistability de echilibru a unui sistem fizic. în care sistemul poate fi o lungă perioadă de timp.

Care este starea metastabile poate fi apreciat din partea dreapta a desenului:

  • Stat 1: metastabile - stat a cărui stabilitate este menținută la perturbatii nu foarte mari;
  • condiția 2: instabil - stat, a căror stabilitate este rupt la un arbitrar mic perturbațiilor;
  • starea 3: echilibru - stare, stabilitatea este păstrată sub perturbatii mari.

stari metastabile frecvent întâlnite în natură și utilizate în știință și tehnologie. Odată cu existența unor stări metastabile asociate, de exemplu, fenomenul de histerezis magnetice, electrice și elastic. formarea de soluții suprasaturate, oțel călit, fabricarea sticlei și t. d.

stat metastabile

Izotermele van der Waals de gaz:
P - presiune;
V - volum;
K - un punct critic;
abKcd - binodal (frontiera de echilibru în două faze, aria de sub binodal clopot - echilibru regiune cu două faze a lichidului - vaporilor);
EKF - spinodal (graniță între regiuni este termodinamic stări metastabile și instabile; aria de sub spinodal clopot - Stare nerealizabilă);
bc - linia de condensare;
ABKE - regiunea supraîncălzit lichid;
dcKf - regiunea de abur subrăcit;
Pătrat umplut forme sub bc izobară și deasupra sunt egale (regula lui Maxwell. 1875)

stari metastabile corespund uneia dintre minimelor potențial termodinamic în condiții ambiante date. Durabilă (stabil) de stat corespunde cel mai adânc minim. Sistemul omogen într-o stare metastabilă satisface condițiile de stabilitate termodinamică echilibru C P> C V> 0> C_> 0>. (D P / V d) T <0 <0> . perturbație relativ mică a parametrilor fizici (entropie. densități și colab.). Pentru perturbație suficient de mare a sistemului devine stare complet stabil. O clasă mare de stări metastabile asociate cu o fază de tranziție de primul tip (lichid cu cristale ↔ ↔ gaz).

Sistemele cuantice

stări metastabile în sistemele cuantice - stare cu o durată de viață (τ), mult mai mare decât durata de viață tipică a excitonilor (10-8> c) sistemul atomic. De obicei, considerate state metastabile excitate, radiativ (radiații), dintre care tranzițiile sunt interzise în alte state reguli stricte de selecție. stari metastabile diferă în tipul de tranzițiilor care sunt posibile pentru ei: un dipol magnetic, cvadrupolari electrice, și tranzițiile cu doi fotoni altele.