9: Незворотні та випадкові процеси
- Page ID
- 21649
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
У конденсованих фазах міжмолекулярні взаємодії та колективні рухи діють на зміну стану молекули залежно від часу. Рідини, полімери та інші м'які речовини відчувають міжмолекулярні взаємодії, які призводять до електронних та структурних рухів. Атоми і молекули в твердій формі піддаються коливанням, що виникають внаслідок термічно заселених фононів і дефектних станів, що впливають на електронні, оптичні та транспортні властивості. Як результат, властивості та динаміка внутрішньої змінної, яку ми можемо спостерігати в експерименті, змішуються з її оточенням. Вивчаючи змішані стани, ми не можемо записати точний гамільтоніан для цих проблем; однак ми можемо описати вплив оточення статистично. Це вимагає концептуальних змін.
- 9.1: Поняття та визначення
- Мабуть, найбільш істотною зміною між ізольованими станами і конденсованим середовищем є динаміка. З залежного від часу рівняння Шредінгера ми бачимо, що закони, що регулюють часову еволюцію ізольованих квантових механічних систем, є інваріантними під час зміни часу. Тобто немає внутрішньої спрямованості до часу. Якщо хтось змінює знак часу і тим самим моменти об'єктів, ми повинні бути в змозі точно повернути рух і поширювати систему туди, де вона була в більш ранній час.
- 9.2: Теплова рівновага
- Для статистичної суміші при тепловій рівновазі окремі молекули можуть займати розподіл енергетичних станів.
- 9.3: Коливання
- Системи при тепловій рівновазі макроскопічно інваріантні в часі; однак вони мікроскопічно динамічні, при цьому молекули досліджують діапазон мікростанів, які є термічно доступними. Локальні зміни енергії призводять до зміни молекулярного положення, орієнтації та структури і відповідають за події активації, які дозволяють встановити хімічні рівноваги.