«ОБОБЩЁННАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ»

ОБОБЩЁННАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в энциклопедиях

Поделиться

Физическая энциклопедия

ОБОБЩЁННАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ

- характеристикаотклика системы на внеш. воздействие. Внеш. силы (механич., электрич.,магн.), соответствующие этому воздействию, описываются добавлением к гамильтониану Н0 системы, на к-рую воздействуют, члена вида xF(t), где в классич. <случае х - обобщённая координата системы, в квантовом случае - соответствующийоператор, F(t) - обобщённая сила, связанная с этой координатой (сопряжённаяей). Обобщённая сила определяется только внеш. условиями, она не зависитот свойств системы и является заданной ф-цией времени как в классическом, <так и в квантовом случае.

О. в. (ф-ции отклика) на воздействие обладаютрядом свойств, не зависящих от конкретного вида внеш. воздействия (напр.,свойством аналитичности), что позволяет получить для них общие выражения. <Кроме того, через О. в. выражаются нек-рые характеристики системы в отсутствиевнеш. поля. Предполагается, что в отсутствие внеш. поля квантовомеханич. <среднее значение 15006-81.jpgТогда линейная связь между 15006-82.jpgи обобщённой силой F(t )выражается через ф-цию 15006-83.jpg

15006-84.jpg

Отклик 15006-85.jpgне может зависеть от F(t' )в моменты времени t < t', т. <е.15006-86.jpgпри t< t', что является выражением причинности принципа. Выполнивпреобразование Фурье, получим

15006-87.jpgФ-ция 15006-88.jpgопределяющая поведение системы под действием внеш. поля, наз. О. в. Иногдавводят также обобщённый адмиттанс 15006-89.jpgи обобщённый импеданс 15006-90.jpg

О. в.15006-91.jpgявляется в общем случае комплексной величиной:15006-92.jpgПоскольку величины 15006-93.jpgи F(t )действительны, получаем:15006-94.jpg15006-95.jpgи 15006-96.jpg Мнимаячасть О. в. связана с диссипацией энергии в системе. Если на систему действуетмонохроматич. поле 15006-97.jpg15006-98.jpgто потери Q в единицу времени равны

15006-99.jpg

Т. к. в устойчивых системах возможна толькодиссипация энергии (Q

Матем. выражением принципа причинностиявляется отсутствие полюсов у О. в. в верх. полуплоскости комплексной частоты. <Это означает, что ф-ции 15006-101.jpgи 15006-102.jpg удовлетворяют дисперсионнымсоотношениям

15006-103.jpg

Здесь Р - символ главного значенияинтеграла и предполагается, что 15006-104.jpgпри 15006-105.jpgИз дисперсионных соотношений и положительности 15006-106.jpgследует, что статическая величина 15006-107.jpgположительна:

15006-108.jpg

В общем случае, когда О. в. зависит нетолько от времени, но и от координат (пространств. дисперсия), необходимоучитывать релятивистский принцип причинности: причина не может влиять наследствие, если их мировые точки разделены пространственноподобным интервалом. <Поэтому в однородной системе для фурье-образа О. в.15006-109.jpg (где q - волновой вектор) получим:

15006-110.jpg

где параметр и пробегает значения .< с, <с - скорость света в вакууме ( и =0 соответствует обычным дисперсионнымсоотношениям).

Для определения О. в. по микроскопич. <свойствам системы обычно используют Кубо формулу

15006-111.jpg

(здесь [а, в]обозначаеткоммутатор величин а и в), откуда можно получить т. н. спектральноепредставление для О. в.:

15006-112.jpg

где 15006-113.jpg- матричный элемент перехода из состояния с энергией 15006-114.jpgв состояние с энергией 15006-115.jpgа 15006-116.jpg15006-117.jpg- соответствующая частота.

Мнимая часть О. в. (а следовательно, идиссипация энергии) связана с флуктуациями величины х при темп-ре . (т. <н. флуктуационно-диссипативная теорема):

15006-118.jpg

Для неск. флуктуирующих величин х i этатеорема обобщается следующим образом:

15006-119.jpg

Отсюда можно получить важные соотношениясимметрии для О. в. В отсутствие внеш. магн. поля Н:15006-120.jpg15006-121.jpg При наличии магн. поля 15006-122.jpg15006-123.jpgгде 15006-124.jpgи 15006-125.jpg принимаютзначения 15006-126.jpgв зависимости от того, как меняются знаки величин xi и xk приобращении времени. Эти соотношения можно рассматривать как обобщение принципасимметрии кинетич. коэф. (см. Онсагера теорема).

Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.,Статистическая физика, ч. 1, 3 изд., М., 1976; Зубарев Д. Н., Неравновеснаястатистическая термодинамика, М., 1971.

О. В. Долгов.