Адиабатическая флуктуация - плотность
Cтраница 1
Адиабатические флуктуации плотности по своей физической природе эквивалентны адиабатическим сгущениям и разрежениям, возникающим при распространении в жидкостях продольных звуковых волн. [1]
Итак, благодаря адиабатическим флуктуациям плотности, в жидкости распространяются звуковые волны, вызванные тепловым движением. Они могут быть обнаружены и изучены с помощью рассеяния света. [2]
Рассеяние света на адиабатических флуктуациях плотности ( первое слагаемое в ( 1)) сводится к дифракции света на тепловых упругих дебаевских волнах. В спектре рассеянного света вследствие модуляции затухающей гиперзвуковой волной в простейшем случае, когда может распространяться одна продольная волна ( жидкость), будет наблюдаться дублет-компоненты Мандельштама-Бриллюэна конечной ширины. [3]
Первый член этого соотношения определяет коэффициент рассеяния света на адиабатических флуктуациях плотности, а второй - на изобарических флуктуациях плотности. Поляризованный свет, рассеянный на этих флуктуациях, остается полностью поляризованным. [4]
Полученный после такой обработки экспериментальных данных спектр рассеяния есть спектр адиабатических флуктуации плотности. Для того чтобы анализ был возможен, необходимо еще, чтобы мандельштам-брил-люэновские линии были не слишком широки - поглощение гиперзвуковых волн на длину волны аК должно быть меньше единицы. Будем считать это условие выполненным достаточно хорошо, чтобы можно было всегда ограничиваться поправками порядка ( ал / л) 2 в формулах для частот и ал / я - для ширины линий. [5]
 |
Спектр релеевского триплета. [6] |
Рассмотрим в качестве примера флуктуации плотности в жидком бензоле при 300 К. Полагая, что адиабатические флуктуации плотности перемещаются со скоростью звука, для бензола равной 1 3 - 105 м / с, получим, что время т пребывания адиабатической флуктуации плотности в области v на порядок превышает 10 - 13 с, если радиус области v не меньше 1 нм. [7]
Известно, что молекулярное рассеяние света дает информацию о флуктуационных неоднородностях плотности, возникающих в процессе теплового движения в среде. Различают флуктуационные движения двух типов: адиабатические флуктуации плотности и флуктуации энтропии. Первые из них можно описать суперпозицией гиперакустических ( дебаевских) волн. Вторые ( для чистых жидкостей) представляют собой быстро затухающие температурные волны. Здесь мы имеем дело фактически с тем же периодическим тепловым процессом, что и в зондовых методах, описанных в предыдущем параграфе; различие заключается лишь в том, что в первом случае эти волны создавались периодическим нагревом, а во втором - являются порождением теплового движения, тепловыми флуктуациями. Оба типа флуктуационных движений можно описать на основе единой схемы, рассматривая линейные возмущения среды в гидродинамическом приближении, с использованием континуальных уравнений гидродинамики и теплообмена. [8]
При расчете теплоемкости твердого тела ( Дебай) энергия теплового движения рассматривается как энергия 3N упругих нормальных колебаний ( волн) данного тела. С такой точки зрения свет, рассеянный вследствие адиабатических флуктуации плотности, есть свет, дифрагировавший на упругих тепловых волнах. [9]
Первый член в ( 2 7) определяет коэффициент рассеяния света на адиабатических флуктуациях плотности, второй член определяет коэффициент рассеяния света на изобарических флуктуациях плотности. Формула ( 2 7) полезна тем, что позволяет разделить эти два вида рассеяния света на флуктуациях плотности. [10]
 |
Спектр релеевского триплета. [11] |
Рассмотрим в качестве примера флуктуации плотности в жидком бензоле при 300 К. Полагая, что адиабатические флуктуации плотности перемещаются со скоростью звука, для бензола равной 1 3 - 105 м / с, получим, что время т пребывания адиабатической флуктуации плотности в области v на порядок превышает 10 - 13 с, если радиус области v не меньше 1 нм. [12]
Различают два вида флуктуации плотности: адиабатические и изобарические. Адиабатические флуктуации плотности в жидких фазах по своей физической природе эквивалентны адиабатическим сгущениям и разрежениям, возникающим при распространении в жидкостях продольных звуковых волн. [13]
Различают два вида флуктуации плотности: адиабатические и изобарические. Адиабатические флуктуации плотности в жидких фазах по своей физической природе эквивалентны адиабатическим сгущениям и разрежениям, возникающим при распространении в жидкостях продольных звуковых волн. Возникают адиабатические флуктуации плотности, например, в тех случаях, когда векторы скорости движения нескольких молекул случайно направлены либо к центру малого элемента объема жидкости, тогда локальное давление возрастает и образуется адиабатическое сгущение, либо от центра - тогда давление падает и происходит адиабатическое расширение. При адиабатическом расширении в жидкости может возникнуть полость или дырка. Молекулярные механизмы образования флуктуации плотности связаны с появлением дефектов в квазикристаллической структуре жидкой фазы. [14]
Страницы: 1