- Адиабатическое приближение
-
Адиабатическое приближение — метод решения сложных физических задач, заключающийся в том, что некоторая величина полагается постоянной в ходе всего физического процесса. Термин адиабатический строго означает, что этой величиной является энергия, однако его также применяют и к процессам с другими сохраняющимися параметрами.
Содержание
В ядерной физике
Адиабатическое приближение в ядерной физике предстваляет собой разделение системы на тяжелые и легкие частицы — ядра и электроны. Вследствие резкого различия в их массах и скоростях, можно считать, что движение электронов происходит в поле неподвижных ядер, тогда как на сравнительно медленное движение ядер влияет лишь среднее пространственное распределение электронов.
В квантовой физике
Адиабатическое приближение — метод приближённого решения задач квантовой механики, применяемый для описания квантовых систем, в которых можно выделить быструю и медленную подсистемы. Исходная задача решается в два этапа: сначала рассматривается движение быстрой подсистемы при фиксированных координатах медленной подсистемы, а затем учитывается движение последней. «Классическая область» приложения адиабатического приближения в квантовой механике — теория молекулярных спектров, а методически наиболее простой случай его использования — молекулярный ион водорода Н2+. В связи с этим см. случай адиабатического приближения, называемый Приближением Борна-Оппенгеймера.
В динамических квантовых системах адиабатическое приближение используется для предсказания вероятности перехода системы в возбужденное состояние. Внешнее воздействие изменяет энергии собственных состояний (см., например, Частота Раби#Одетые состояния («dressed states»)). Когда энергии сравниваются, обычно имеет место снятие вырождения и квазипересечение уровней. При достаточно быстром воздействии система остается в изначальном состоянии (диабатический процесс), однако при достаточно медленном воздействии система изменяет состояние (адиабатический процесс). Адиабатическая теорема (англ.)русск. в формулировке Борна-Фока [1] [2] утверждает:
Физическая система остается в своем мгновенном собственном состоянии, если возмущение действует достаточно медленно и если это состояние отделено энергетической щелью от остального спектра Гамильтониана.
В динамике твердого тела
Движение твёрдого тела вокруг неподвижной точки при достаточно быстром вращении разделяется на быстрое движение (нутация) и медленное движение (прецессия). Свободное движение твердого тела соответствует чистой нутации вдоль поллодий. Прецессия - вынужденное движение, обусловленное медленным внешним воздействием. В адиабатическом приближении предполагают, что ось механического гироскопа смещается в результате прецессии, а нутацию отбрасывают.
См. также
Примечания
- ↑ M. Born and V. A. Fock (1928). «Beweis des Adiabatensatzes» (PDF). Zeitschrift für Physik a Hadrons and Nuclei 51 (3-4): 165–180.
- ↑ A.Meccиa КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА. Т.2 стр. 237
Для улучшения этой статьи желательно?: - Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
- Проставить шаблон-карточку, который существует для предмета статьи. Пример использования шаблона есть в статьях на похожую тематику.
Категории:- Теоретическая физика
- Квантовая механика
- Физика твёрдого тела
Wikimedia Foundation. 2010.