1tom - 0535.htm
О
а
X
эе
ш
11»
цессов. Напр., можно вычислить вероятность рекомбинации, зная вероятность ионизации,
Д. р. гг. наз. также равенство ср. числа прямых и обратных столкновений для газов в состоянии статис-тич. равновесия. Для газа, подчиняющегося Болъцмана статистике, условие детального баланса есть //!=
≈/7ь где /, /! и /', /i ≈ ф-ции распределения соответственно до и после столкновения. Из этого условия вытекает Максвелла распределение. Для квантовых газов условия детального баланса имеют вид
Т Л), (?)
где знаки ^ ОТНОСЯТСЯ к Ферми ≈ Дирака статистике и Возе ≈ Эйнштейна статистике. Эти условия определяют распределения Ферми ≈ Дирака и Бозе ≈ Эйнштейна.
Лит.: Гайтлср В., Квантовая теория излучении, пер, с англ., М., 1956, с. 467; Л и ф ш и ц Е. М., П и т*а е в с к и и Л. II., Фиуилеская кинетика, М., 1У79, с. 17. Д. Я. Зубарев.
Нарушение принципа детального равновесия. Сим-метрля относительно обращения времени, на основе к-рой выводится Д. р. п., является лишь приближ╦нной. Поэтому Д. р. п. также не выполняется точно. Однако даже малое нарушение Д. р, п. могло бы иметь заметные следствия в статистдч. физике в результате эффекта накапливания нарушения из-за большого времени существования системы и соответственно большого числа актов столкновения. Но в равновесном случае этого не происходит, т. к. свойства системы определяются лишь формой равновесных ф-ций распределения, к-рая, хотя обычно и выводится из Д. р. п. (как показано выше), фактически не зависит от его справедливости и может быть получена из более общего принципа унитарности матрицы рассеяния S.
Амплитуда перехода At; из состояния t в состояние / связана с элементом S-матрицы соотношением
О fr I " / i"i ^_ Л J. С / ^ Л /О \\
V ∙ %_ |\\ , __\\ -Jit* ТТ I ^ (1 I 7~1 ^_^_ fl " J /1 ' I Л I
где бу,- ≈ символ Кропекера, $(pj≈pi) ≈ функция Дирака, р/, р f ≈ 4-импульсы начального и конечного состояний. Из унитарности условия SS + ≈ S + S~/, где / ≈ единичная матрица (S~*~ ≈ матрица, эрмитово сопряж╦нная $), следует:
(9)
Для вывода равенства (9) достаточно использовать лишь диагональные элементы матричного равенства £Л'* = 1, поэтому фактически оно может быть получено из еще более слабых условий: СРГ-инвариантпости (см. Теорема СРТ} и требования, чтобы вероятность перехода на иач. состояния во все конечные равнялась единице:
или Бозе ≈ Эйнштейна в равновесном случае независимо от Д. р. п., поэтому нарушение симметрии относительно обращения времени в равновесных условиях не проявляется- Однако в неравновссном случае нарушение Д. р. п. приводит к наблюдаемым эффектам.
Лит.: Долгов А. Д., Барионная асимметрия Вселенной и нарушение термодинамического раонояесия, «Письма в ЖЭТФ», 1979, Т. 29, С, 254. Л- Д. Долгов.
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ (от лат. detectio ≈ открытие, обнаружение) ≈ преобразование модулированных колебаний для выделения НЧ-сигнала; процесс, обратный модуляции колебаний, поэтому Д, паз. также демодуляцией. Д. связано с преобразованием частоты колебаний, поэтому для его осуществления используют нелинейные элементы (вакуумные и полупроводниковые диоды, сверхпроводящис туннельные переходы, транзисторы). Д. применяется в радиопри╦мных устройствах, телевидении, оптике и т. д. Простейшая схема для Д. амшштудно-модулиров, сигналов не отличается от схемы выпрямителя. Отличия возникают лишь в схеме фильтра, выделяющего НЧ-колебания. Постоянная времени т фильтра (см. Фильтры электрические) должна быть такой, чтобы шо^Т"1^^, где (%≈ несущая частота, И ≈ макс, частота НЧ-сигнала. При частотной в фазовой модуляциях обычно преобразуют колебания в амплитудно-модулированные, а затем осуществляют Д.
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ СВЕТА ≈ нелинейное преобразование онтич. излучения видимого и ИК-диапазонов частот (1015≈1013 Гц) в электрич. сигнал в виде последовательности одноэлектронных имнульсон или колебаний тока радиочастотного диапазона, несущий информацию о параметрах оптич, излучения (интенсивности, частоте, фазе). Д. с. осуществляется с помощью фото-при╦мников (фоторезисторов, фотодиодов, фотоумножителей), для к-рых характерна нелинейная (обычно квадратичная) зависимость фототока от напряж╦нности электрич. поля световой волны Ес. Д. с. применяется в системах оптич. связи, оптич. локации, остич. обработки информации, а также в спектроскопии, интерферометрии, голографии и т.п. Осн. разновидности Д. с.≈ прямое детектирование и гетеродинировапие. Прямое детектирование. В устройствах прямого детектирования на фотокатод при╦мника поступают только полезный оптич. сигнал и фоновое излучение (рис. 1). Для повышения уровня сигнала относительно уровня фона перед при╦мником иногда помещают полосовой оптич. фильтр и усилитель. В результате прямого детектирования изменения интенсивности принимаемого излучения, усредн╦нные по времени за время тз>Г (периода оптич. колебаний) и по площади фотокатода при╦мника, преобразуются в изменения мощности выходного электрич. сигнала. В силу статистич. характера фотоэмиссии при детектировании возникает шум, ха-
_ 586
где Wff=\\Afi\\* ≈ вероятность перехода из I в /.
Соотношение (9) обобщает условие детального баланса на случай, когда нарушается ^-инвариантность, п показывает, что в этом случае баланс соблюдается, вообще говоря, не между каждой отдельной прямой п обратной реакциям», а между суммой переходов из всех состояний i в состояние / и обратно ≈ из / во все i. Ситуация напоминает кипотич. равновесие электронов в маги, поле, когда отсутствует детальный баланс в фазовом пространстве, но существует «циклич. баланс»: сколько электронов в среднем утекает влево при их движении по кругу, столько же притекает справа. Аналогично при нарушении У-ипвариаптности баланс не соблюдается детально между отд. элементами к фа-зоной пространстве, т. к. ity^u^y, но выполняется при уч╦те всех циклов i->fi≈ *-f$-*-. . .≈ >7,-И. В соответствии с этим условие (9) можно назвать условием <<циклич. баланса».
Используя (9) совместно с основным кинетич. ур-ни-ем, можно вывести распределении Ферми ≈ Дирака
г≈≈≈≈j.
I ПОЛОСОВОЙ
оптический фильтр
i_
\
Оптический сигнал-н фоновое
Квантовый ' I усилитель
I_____J !
Поворотное
\
зеркало.
I 1~"-Опорная волна
| (в гетеродинных устройства*)
Рис. 1. Схема устройств прямого и гетеродинного детектирования.
растеризуемый неопредел╦нностью числа фотоэлектронов, эмитируемых фотокатодом («фотонный шум»), Отот шум складывается с шумом фонового излучения и тсмнового тока, генерируемого внутри при╦мника, а также с тепловыми шумами нагрузки. Эти шумы ограничивают чувствительность устройств Д. с. Для выделения информативного параметра из дробовых и тепловых шумов выходной электрич, ток при╦мника пода╦тся на обрабатывающее устройство радиочастотного диапазона, напр. НЧ-фильтр. Устройства прямо-
")
}
