Фазовый переход — Arc.Ask3.Ru

Фазовый переход Фазовые переходы в физике и химии Фазовый переход — это изменение состояния среды между твердым, жидким, газообразным и […]

Фазовый переход

  • Фазовые переходы в физике и химии

    • Фазовый переход — это изменение состояния среды между твердым, жидким, газообразным и плазменным состояниями.  
    • Фаза термодинамической системы и состояния вещества обладают одинаковыми физическими свойствами.  
    • Фазовые переходы происходят при изменении внешних условий, таких как температура или давление.  
  • Типы фазовых переходов

    • Состояния материи: переходы между твердой, жидкой и газообразной фазами.  
    • Структурные переходы: аллотропия и полиморфизм.  
    • Притягательные переходы: магнитные фазовые переходы.  
    • Смеси: конгруэнтное плавление, эвтектическое и перитектическое превращения.  
  • Другие примеры фазовых переходов

    • Переход к мезофазе между твердым телом и жидкостью.  
    • Зависимость геометрии адсорбции от покрытия и температуры.  
    • Сверхпроводимость и квантовая конденсация бозонных жидкостей.  
    • Нарушение симметрии в законах физики на заре истории Вселенной.  
    • Фракционирование изотопов при фазовых переходах.  
  • Классификация фазовых переходов

    • Классификация по Эренфесту: переходы первого и второго рода.  
    • Фазовые переходы первого рода: скачкообразное изменение плотности.  
    • Фазовые переходы второго рода: непрерывное изменение параметра порядка, прерывистость второй производной свободной энергии.  
    • Фазовые переходы третьего рода: резкие изменения удельной теплоемкости.  
    • На практике обычно наблюдаются только переходы первого и второго рода.  
  • Фазовые переходы второго рода

    • Корнелис Гортер предложил раздвоенный вид поверхности свободной энергии Гиббса.  
    • Классификация Эренфеста допускает непрерывные фазовые превращения.  
    • Пример: граница сверхкритической жидкости и газа.  
  • Современные классификации

    • Фазовые переходы первого рода связаны со скрытым выделением тепла.  
    • Примеры: таяние льда, кипячение воды.  
    • Фазовые переходы второго порядка характеризуются различной восприимчивостью и степенным затуханием корреляций.  
    • Примеры: ферромагнитный переход, сверхпроводящий переход.  
  • Характерные свойства

    • Фазовое сосуществование: переход первого рода может быть неполным.  
    • Критические точки: переход между жидкостью и газом становится переходом второго порядка.  
    • Симметрия: фазовые переходы часто связаны с нарушением симметрии.  
  • Параметры порядка

    • Параметр порядка — мера степени упорядоченности по границам системы.  
    • Примеры: суммарная намагниченность в ферромагнитной системе.  
    • Параметры порядка могут быть комплексными числами, векторами или тензорами.  
  • Актуальность в космологии

    • Фазовые переходы играют важную роль в космологии.  
    • Вакуум претерпевал серию фазовых переходов по мере расширения и охлаждения Вселенной.  
  • Электрослабый переход и асимметрия Вселенной

    • Электрослабый переход нарушил симметрию SU(2)×U(1) на U(1)  
    • Важен для объяснения асимметрии между веществом и антивеществом  
  • Фазовые переходы в расширяющейся Вселенной

    • Постепенные фазовые переходы связаны с развитием порядка  
    • Теории относительного порядка и порядка и беспорядка  
  • Критические показатели и универсальность

    • Непрерывные фазовые переходы легче изучать  
    • Критические показатели описывают отклонение длины тепловой корреляции  
    • Универсальность: критические показатели не зависят от химического состава  
  • Критические явления и динамика

    • Критические явления включают критическое замедление и ускорение  
    • Усиленные флуктуации перед фазовым переходом  
  • Фазовые переходы в биологических системах

    • Важны для образования липидного бислоя и сворачивания белков  
    • Биологические мембраны переходят из геля в жидкокристаллическую фазу  
    • Некоторые биологические системы могут находиться вблизи критических точек  
  • Фазовые переходы в социальных системах

    • Гипотеза о фазовых переходах в социальных системах  
    • Переход от ненасильственного конфликта к вооруженному конфликту  
  • Экспериментальные методы

    • Эффект Холла, мессбауэровская спектроскопия, дифракция нейтронов  
    • Возмущенная угловая корреляция, рамановская спектроскопия, SQUID  
    • Термогравиметрия, дифракция рентгеновских лучей  
  • Дифференциальная сканирующая калориметрия

    • Термоаналитический метод  
    • Бездиффузионные преобразования  
  • Уравнения Эренфеста

    • Математическая модель ферромагнетизма  
    • Заклинивание (физика)  
  • Силовой микроскоп с зондом Кельвина

    • Бесконтактный вариант атомно-силовой микроскопии  
  • Теория Ландау

    • Теория непрерывных фазовых переходов второго рода  
  • Выращивание кристаллов на пьедестале с лазерным нагревом

    • Методы выращивания кристаллов  
  • Список состояний материи

    • Различные известные фазы состояний материи  
  • Технология выращивания микрокристаллов методом вытягивания вниз

    • Метод выращивания микрокристаллов  
  • Теория перколяции континуума

    • Теория, описывающая процессы в континууме  
  • Сверхтекучая пленка

    • Тонкий слой жидкости в сверхтекучем состоянии  
  • Сверхизлучательный фазовый переход

    • Процесс в квантовой оптике  
  • Топологическая квантовая теория поля

    • Теория поля, включающая топологические эффекты  
  • Рекомендации

    • Дальнейшее чтение  
    • Книги и статьи по теме  

Полный текст статьи:

Фазовый переход — Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх