WikiSort.ru - Не сортированное

Метастабильное состояние (от греч. μετα «через» и лат. stabilis «устойчивый») — состояние квазиустойчивого равновесия физической системы, в котором система может находиться длительное время.

Что такое метастабильное состояние, может быть понятно из приведенного справа рисунка:

• состояние 1: метастабильное — состояние, стабильность которого сохраняется при не очень больших возмущениях;
• состояние 2: нестабильное — состояние, стабильность которого нарушается при сколь угодно малых возмущениях;
• состояние 3: стабильное — состояние, стабильность которого сохраняется при больших возмущениях.

Метастабильные состояния широко встречаются в природе и используются в науке и технике. С существованием метастабильных состояний связаны, например, явления магнитного, электрического и упругого гистерезиса, образование перенасыщенных растворов, закалка стали, производство стекла и т. д.

В термодинамике

Метастабильные состояния соответствуют одному из минимумов термодинамического потенциала системы при заданных внешних условиях. Устойчивому (стабильному) состоянию отвечает самый глубокий минимум. Однородная система в метастабильном состоянии удовлетворяет условиям устойчивости равновесия термодинамического ${\displaystyle C_{P}>C_{V}>0}$ , ${\displaystyle (dP/dV)_{T}<0}$ , относительно малых возмущений физических параметров (энтропии, плотности и др.). При достаточно больших возмущениях система переходит в абсолютно устойчивое состояние. Большой класс метастабильных состояний связан с фазовыми переходами 1-го рода (кристалл ${\displaystyle \leftrightarrow }$ жидкость ${\displaystyle \leftrightarrow }$ газ).

В квантовых системах

Метастабильные состояния в квантовых системах — состояния с временами жизни (${\displaystyle \tau }$ ), достаточно большими, чтобы неопределённость ширины энергетических уровней, согласно принципу неопределённости для энергии и времени ${\displaystyle \Delta E\sim {\frac {\hbar }{\tau }}}$ , была много меньше разницы между ними.^[1] Обычно метастабильными считают возбуждённые состояния, излучательные (радиационные) переходы из которых в другие состояния запрещены строгими правилами отбора. Метастабильные состояния отличаются типом переходов, которые для них возможны: магнитный дипольный, электрический квадрупольный, двухфотонный и другие переходы.

См. также

• Активная среда
• Время распада метастабильных состояний

Примечания

Литература

• Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. Часть 1. — Издание 2-е, перераб. — М.: Наука, 1964. — 568 с. — («Теоретическая физика», том V).

Ссылки

• Метастабильное состояние — статья из Физической энциклопедии.

Для улучшения этой статьи по физике желательно: Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.