Составители:
Рубрика:
Температура, отсчитанная от абсолютного нуля, называется абсо-
лютной. Совпадающие АТШК и АИГШ представляют собой абсолютную
термодинамическую шкалу, которая международными соглашениями ре-
комендована для использования в науке.
С точки зрения молекулярно-кинетической теории, выраженной
уравнением (2), абсолютная температура и кинетическая энергия молекул
2
2
vm
E =
не могут быть отрицательными. Однако понятие отрицательных
абсолютных температур применяется для характеристики квантовых энер-
гетических состояний молекул. Такие температуры определяют неравно-
весные состояния молекулярных систем с точки зрения потенциальных
энергий. Действительно, согласно распределению Больцмана:
−=
Tk
E
n
n
exp
0
,
где
n
и
0
n
− число частиц с энергиями
E
и 0
=
E соответственно.
Логарифмируем это выражение и получаем:
Tk
E
n
n
−=
0
lg ,
откуда
0
lg
n
n
k
E
T −=
оказывается больше нуля при
0
nn p . Этот случай харак-
терен для равновесных систем, в которых бόльшая доля частиц обладает
меньшими энергиями.
Однако, если «накачивать» в молекулярную систему энергию, из-
меняя заселенность ее энергетических уровней, то на уровнях с бóльшими
энергиями окажется больше молекул, чем на уровнях с мéньшими энер-
гиями. Такая заселенность называется инверсной. При ней
0
nn f , 0lg
0
f
n
n
, а
абсолютная температура
T
становится отрицательной. Таким образом,
0pT
− абстракция для характеристики инверсного состояния, которое яв-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
