Adiabatikus invariánsok - fizikai enciklopédia
ADIABATIC INVARIANTS - fiz. Azok a mennyiségek, amelyek gyakorlatilag változatlanok maradnak a lassú (adiabatikus), de nem feltétlenül kis mértékben változó külső változásoknál. a rendszer elhelyezkedésének körülményei vagy maguk a rendszer jellemzői (belső állapot, tömeg, elektromos töltés stb.). A megfigyelt változásnak olyan időtartamokon kell átesnie, amely jelentősen meghaladja a rendszer (T) jellemző mozgási periódusait.
A klasszikus. mechanika A. és. változó akciók. ahol az általánosított lendület, qk az általános koordináta, az integráció az időszak alatt (vagy a quasiperiod).
A harmonikus. oszcillátor A. és. az energia aránya a frekvenciához viszonyítva. Jellemző az adiabatikus hullámok esetében. a körülmények megváltozása összekapcsolódik egymással. Azok a mennyiségek, amelyek általában függetlenek, az inga oszcillációjának amplitúdója és hossza.
A fizikailag fontos példa az A. és a. mágnesként szolgál. a pillanat, amikor az aktuális áramot generálja. részecske mozgásban egy lassan változó (térben vagy időben) mágnesben. Field :. hol van a töltésimpulzus vetülete. részecskéket a mágnes irányára merőleges síkban. mező (H) az adott térbeli ponton.
Az A. és a. az úgynevezett. drift közelítés, széles körben használják a plazmafizikában. valamint a mágneses dugók hatását és az ezeken alapuló adiabatikus egyenleteket. A szabályozott termonukleáris fúzióval ellátott forró plazma beágyazására vonatkozó vizsgálatokban alkalmazott csapdák csapdái (lásd: "Nyitott csapdák"), a mágnesben. a Föld mezője (lásd a Sugárzó öv).
Az A. és a. nem haladja meg a szabad mozgási fokozatok számát, amelyeken a rendszer mozgása véges (térben korlátozott). Tehát a mágnesben. csapdák, kivéve a mágnest. pillanat, a hosszanti A is megőrizhető. amely megfelel a mágnes mozgásának. erővonalak:
. ahol a részecske lendületének vetülete az irányon, és az integrál a vonal mentén halad át a részecske fordulópontjai között.
Az égi mechanika során végzett számítások, valamint a töltésmegtartás időtartamának vizsgálata. részecskék az adiabatikus régióban. A csapdák okozták a pontosság kérdését, amellyel A. és. Szigorúan az A és a. megváltozhat. korlátokat, ha a külső idő függvényében. a feltételek olyan frekvenciák, amelyek maguk a rendszer frekvenciáinak többszörösei (parametrikus rezonancia), ha ezeket a helyzeteket nem veszik figyelembe, akkor A. és. a kis paraméterek bármelyik fokánál nagyobb pontossággal megmarad.
Érdeklődés az A. és a. nagyban nőtt a kvantummechanika fogalmainak létrehozása évében. A kvantummechanikában A. és. azok a kvantumszámok (n). amelyhez a frekvenciák (ahol az energia) kielégítik az adiabatikus állapotot. Más szavakkal, a kvantumrendszert, amely adiabatikus. hatása ugyanabban az állapotban marad (bár az állam önmagában adiabatikusan változik a külső hatás megváltozását követően). Az ilyen rendszer minden átmenetét egyik államról a másikra nevezik nemadiabatikus átmenetek és összefüggésben állnak a megfelelő energiaszintek metszéspontjával (lásd a szintek metszete).
REFERENCIÁK Schiff, L. Quantum Mechanics, Per. angolul. 2 ed. M. 1959; Landau LD Lifshitz EM Elméleti fizika. t. 1 - Mechanika, 3. kiadás M. 1973; Northrop T. A töltött részecskék mozgásának elméleti adiabatikus elmélete, Per. angolul. M. 1967; Arnold VI A klasszikus mechanika matematikai módszerei, 2. ed. M. 1979. A. M. Dykhne.