ШПОРЫ ПО ФИЗИКИ / Принцип детального равновесия
.docПринцип детального равновесия:
Взаимодействие с электромагнитным полем атомов, находящихся на уровне m, может привести к тому, что атом, поглощая фотон с энергией h=Wn–Wm, перейдет в более высокое энергетическое состояние n. Вероятность того, что за 1 с произойдет акт поглощения, по аналогии с предыдущим можно записать так: Вmnp(), здесь Вmn – коэффициент Эйнштейна для поглощения света. Число актов возбуждения атомов за время dt равно
dN'm=Bmnp()Nmdt, где Nm – число атомов на уровне m в момент времени t. В состоянии термодинамического равновесия вещества и электромагнитного поля должно быть равновесие между процессами испускания и поглощения света, т. е. равенство полного числа актов испускания и поглощения света.
Поскольку речь идет о переходах между двумя произвольно выбранными уровнями n и m, говорят, что существует принцип детального равновесия:
для двух произвольно выбранных уровней в системе, находящейся в термодинамическом равновесии, должно быть равенство между процессами испускания и поглощения света. Этот принцип выражен уравнением
Т
акое
равновесие устанавливается в замкнутой
полости, температура Т стенок которой
поддерживается постоянной. Равновесие,
возникающее в результате излучения
и поглощения электромагнитных волн
атомами стенки, приводит в этом случае,
как показал Эйнштейн, к формуле Планка:
