نظرية الاضطراب المعتمد على الزمن
تحسب نظرية الاضطراب المعتمد على الزمن احتمالية انتقال نظام كمي بين الحالات عند تعرضه لتأثير متغير مع الزمن، وفي حدود الزمن الطويل، تؤدي إلى قاعدة فيرمي الذهبية لمعدلات الانتقال الثابتة.
Definition
نظرية الاضطراب المعتمد على الزمن هي طريقة لحساب سعات واحتمالات الانتقال بين الحالات غير المضطربة تحت تأثير اضطراب معتمد على الزمن عن طريق توسيع التطور في قوى الاضطراب، وغالبًا ما يكون ذلك إلى الرتبة الأولى.
Scope
يغطي هذا الموضوع صورة التفاعل وتوسيع سعات الانتقال في قوى الاضطراب المعتمد على الزمن، واحتمالات الانتقال من الرتبة الأولى، والاستجابة للاضطرابات التوافقية والمفاجئة، والرنين عندما يتطابق تردد القيادة مع فجوة الطاقة، وقاعدة فيرمي الذهبية التي تعطي معدل الانتقال إلى متصل من الحالات النهائية.
Core questions
- كيف تُحسب احتمالية الانتقال بين الحالات تحت تأثير اضطراب متغير مع الزمن؟
- لماذا يدفع الاضطراب التوافقي الانتقالات بقوة أكبر عند الرنين؟
- ما هي قاعدة فيرمي الذهبية ومتى تُطبق؟
- كيف تدخل كثافة الحالات النهائية في معدل الانتقال؟
Key concepts
- صورة التفاعل
- سعة الانتقال
- احتمالية الانتقال
- الرنين
- قاعدة فيرمي الذهبية
- كثافة الحالات النهائية
Key theories
- سعة الانتقال من الرتبة الأولى
- في صورة التفاعل، تكون سعة الانتقال الرائدة هي التكامل الزمني لعنصر مصفوفة الاضطراب مضروبًا في طور متذبذب، لذا فإن الاضطراب التوافقي ينتج سعة كبيرة فقط عندما يتطابق تردده مع فجوة الطاقة بين الحالات الأولية والنهائية.
- قاعدة فيرمي الذهبية
- بالنسبة للانتقالات إلى مجموعة كثيفة من الحالات النهائية، ينمو الاحتمال خطيًا مع الزمن، مما يعطي معدلًا ثابتًا يتناسب مع مربع عنصر المصفوفة مضروبًا في كثافة الحالات النهائية عند طاقة الرنين، وهي الصيغة القياسية لمعدلات الانحلال والامتصاص.
Clinical relevance
تُعد نظرية الاضطراب المعتمد على الزمن المحرك الأساسي وراء التحليل الطيفي والانحلال: فهي تحدد معدلات امتصاص وانبعاث الضوء بواسطة الذرات، وقواعد الانتقاء للانتقالات، وأعمار الحالات المثارة، ومعدلات التشتت والانحلال في جميع مجالات الفيزياء الذرية والجزيئية والنووية وفيزياء الجسيمات.
History
صاغ ديراك نظرية الاضطراب المعتمد على الزمن في عام 1927 وطبقها على انبعاث وامتصاص الإشعاع، واشتق معاملات أينشتاين؛ وقد جعلت محاضرات فيرمي صيغة معدل الانتقال شائعة الاستخدام لدرجة أنها أصبحت تُعرف بالقاعدة الذهبية.
Key figures
- Paul Dirac
- Enrico Fermi
- Albert Einstein
Related topics
Seminal works
- sakurai2017
- cohentannoudji2019
Frequently asked questions
- ما هي استخدامات قاعدة فيرمي الذهبية؟
- إنها تعطي المعدل الثابت للانتقالات من حالة أولية إلى متصل من الحالات النهائية، وتُستخدم لحساب معدلات الانبعاث التلقائي، ومعدلات الامتصاص، وأعمار الانحلال، ومعدلات التشتت كلما شكلت الحالات النهائية نطاقًا كثيفًا.
- لماذا يحدث الرنين في نظرية الاضطراب المعتمد على الزمن؟
- يساهم الاضطراب التوافقي بطور متذبذب يلغي بعضه البعض بمرور الوقت ما لم يتطابق تردده مع فرق الطاقة بين الحالات الأولية والنهائية؛ عند هذا الرنين، تتجمع المساهمات بشكل متماسك وتصبح احتمالية الانتقال كبيرة.