Час релаксації: відмінності між версіями

'''Час релаксаціїрелакса́ції''' - — період часу, за який збурення у виведеній із рівноваги фізичній системі зменшується в [[число e|e]] разів (e - — основа натуральних логарифімів).

Згідно з [[принцип Лешательє-Брауна|принципом Лешательє-Брауна]] при відхилені фізичної системи від стану стійкої рівноваги виникають сили, які намагаються

повернути системи до рівноважного стану.

Якщо в стані рівноваги певна фізична величина f має значення <math> f_0 </math>, причому відхилення від рівноваги <math> |f-f_0| \ll f_0 </math>, то в першому наближенні можна вважати, що ці сили пропорційні відхиленню. [[Кінетичні рівняння|Кінетичне рівняння]] для величини f запишеться у вигляді

: <math> \frac{df}{dt} = - \lambda (f - f_0) </math>,

де λ -&nbsp;— певний параметр, а знак мінус вказує на те, що реакція системи на збурення приводить до повернення до рівноважного стану.

Величина

: <math> \tau = \frac{1}{\lambda} </math>

В такому випадку величина f змінюватиметься згідно із законом:

: <math> f(t) = f_0 + \Delta f_0 e^{-t/\tau}\, </math>,

де <math> \Delta f_0 = f(0) - f_0 </math> -&nbsp;— початкове збурення.

Наближення часу релаксації широко використовується при описі кінетичних процесів у фізиці, коли мова йде про кінетику встановлення рівноважного стану. Перехід від нерівноважного стану до рівноваги супроводжується [[дисипація|дисипацією]] [[енергія|енергії]] і є незворотнім процесом. Встановлення рівноваги часто проходить кілька етапів, які характеризуються своїми окремими часами релаксації. Так, при збудженні молекул світлом встановлення теплової рівноваги відбувається за часи порядку <math> 10^{-12} </math> [[секунда|с]], а от [[люмінесценція]] -&nbsp;— випромінювання світла збудженими станами може мати характерні часи порядку наносекунд і навіть мікросекунд.