Методы и средства измерений. Часть 1. Температура: Определение понятия. Методы получения и контроля. Измерительная аппаратура. Евдокимов И.Н. - 62 стр.

UptoLike

Составители: 

62
Понятие отрицательной температуры можно проиллюстрировать,
рассматривая распределение частиц по уровням энергии. На рисунке 29
схематически показаны подобные распределения для подсистемы с двумя
уровнями энергии и зависимостью S(E), описываемой графиком рисунка
28Б.
Рисунок 29. Распределение частиц по двум уровням энергии для
неравновесной подсистемы рисунка 28Б.
В области положительных температур распределение частиц по
энергиям описывается известным законом Больцмана :
)/exp()()(
212
kTEEnEn
=
(48)
При Т= + 0 уровень 2 свободен : n(E
2
)=0 . С увеличением
температуры число частиц на уровне 2 растет. При Т , exp(-E
2
/kT) 1
и n(E
2
)= n(E
1
). В области отрицательных температур n(E
2
)> n(E
1
)
(образуется так называемая инверсная заселенность). При уменьшении
модуля отрицательной температуры n(E
1
) продолжает уменьшаться.
Наконец, в предельном случае Т= - 0 , все частицы сосредоточены на
уровне с высокой энергией, а уровень 1 свободен : n(E
1
)=0.