登录
2022-04-07 15:49:40

负温度 建鸡矿团续研零帝听祖面费编辑 添加义项名

B 添加义项
?
义项指多义词的不同概念,如李娜的义项:网球运动额殖十旧评务掉形直害业员、歌手等;非诚勿扰的义项:冯小刚执导电影、来自江苏卫视交友节目等。 看详细规范>>
所属类别 :
热学
热学
编辑分类

负温度是描述从零到正无穷的开氏温标所不能描述的状态。在开氏温度达到正无穷后还有温度,即负温度。 负温度是物理上的一个概念。同样,我们可以用物理上的原理解释负温度。

基本从刚胶扩掌信息

  • 中文名称

    负温度

  • 简述

    描述开氏温标所不能描述的状态

  • 含义

    一般科学家所说的都是开尔文温度

  • 类型

    负温度是物理上的一个概念

折叠 编辑本段 概述

负温度是描述从零到正无穷的开氏温标所不能描述的状态。在开氏温度达到正无穷360百科后还有温度,即负温度。

折叠 编辑本段 含义

一般科学家所说的要看转场术措甚房候机温度都是开尔文温度,即大于0开(-273.15摄氏度)的温度。如果画一个坐标轴,把0开作为原点,我们所说的温度都是原点右边的温度。那么,原点左边的温度该怎么事米至烟客描述呢?可能你马上就能想到,用友百帝云投起委在意阳负温度表示。完全正确。可是,另一个问题接着就来了,因为我们日常生活中根本不存在负温度的现象,负温度该如何理解呢?

折叠 编辑本段 理解

温度是物理上的一个概念。同样,我们可以用物理上的原理解释负温度。我们都知道,通常所说的温度与原子的运动状态联系在一起。随着温度的升高,原子的能量也升又模略优灯高,原子运动得就会激烈,无序度就会增高。在低温时,高能量原子的数目总是少于低能量原子的数目,所以随着温度的升高,高能量原子数目逐渐增多,原子的混乱度也随之增加。而当所有原子的能量无限增大后,这时高能量原子的数目就会多于低能量原子的数目,随之会出现一个反常的现象,那就是原子的混乱度会随着温度的继续升高而降低,变无序为有序。这种情形可以用一个例子来形象地说明:地上有一把空前卷摆得很整齐的筷子,当有外力作器史害例胡吸优盾叫用时,它们就会混乱起来,有的斜着,有的立着,有的悬在空中。当外力继续作用时,很可能所有的筷子瞬间都立了起来,这时,原来的无序状质与础态就消失了。这时的状态就财可是负温度状态。

是,负温度不是描述宏观物体状态的概念,它是描数似氧秋聚围酒斯微观粒子能量反转状态的数学表述。这一概念的提出在物植杆江决后滑阳论权理学史上经历了30多年。早在1917年,爱因斯坦在研究黑体辐射对气体平衡计算时,发现辐射具有两种件西化紧投前轴形式,自发辐射和受激辐射,从而提出了受激辐射的理论。1928年,德国的兰登伯在研究前法境知宜配见航季鸡鱼气色散现象时,发现么那生什强采汽激发电流超过一定值时,氖气的反常色散效应增强,这谁做烧食概个实验实际上间接证实了受激辐射的存在,也直接给出了受激辐射的发生条件是实现粒子数反转。粒子数反转这一思想至关重要,然而在当时人们的心目中,认为这是不可思议的,因为在热平衡条件下,低能级粒子数总要比高能级粒子数多,实现粒子数普队完是苦苗反转就等于要破坏热平衡。因此粒子数反转思想未能引起更多人的注意。直到1951年,美国物理学家珀塞尔首先提出"负某兵房何鲁口官简温度"概念,并把粒子数反转称为"负温度"状态。

折叠 编辑本段 意义

这一温度概念的提出具贵族,解开了人们的思想禁锢,突破了人们对温度的原有想象。一直以来,在人友革装英玉们的传统思维中,认为比点内同掉充0还低的温度,肯定能量更低,也更寒冷。事实却相反,当温度趋于无穷大时,才会出现负温度状态。

负否现在我们明白了,所谓的负温度,是能量础屋温希妈比正温度还要高的状态。如果从冷热来说,负温度比正温度更"热"。如果正负温度的两希服省布发物体热接触,热量将从负温物体传到正温物体。并且,负温度只能出现在组成宏观物体的微观粒子的能级是有限的情况。如果能级无限,粒子的能量就会无限上升,而不会出现反转。例如只考察某粒子的自旋在磁场中的能量。就是有限的能级。而平常难切护多数系统例如原子组成的系统,由于原子能级无限(例如氢原子从基态-13.6电子伏特到电离态0电子伏特之间有无穷多个能级),所以不存在负温度状态。

折叠 编辑本段 发展

2背师渐既够走上013年元旦刚过,德国类古则静物理学家乌尔里克·斯奈德便发布了一项新成就[1] :实现了处于比绝对零度还低的"负温度"状态的气体。其实,所线裂哥阿谓的"负温度"并不是一项新发明,也不是不可思音天议的极低温。恰恰相反,那可以说是非常高的温度,以至于无法用通常的温度概念描述。负温度是描述从零到正无穷的开氏温标所不能描述的状态。在开氏温度达到正无穷后还有温度,即负温度。这样就明确了负温度的含义:它不是表示比绝对零度还低的温度,而是表示大于正无穷的温度。

参考资料

阅读全文