Estado metaestable
El estado metaestable (del griego μετα “a través de” y del latín stabilis “estable”) es un estado de equilibrio cuasi estable de un sistema físico , en el que el sistema puede estar durante mucho tiempo.
Lo que es un estado metaestable se puede entender a partir de la figura de la derecha:
- estado 1: metaestable - un estado cuya estabilidad se conserva bajo perturbaciones no muy grandes;
- estado 2: inestable : un estado cuya estabilidad se viola bajo perturbaciones arbitrariamente pequeñas;
- estado 3: estable - un estado cuya estabilidad se mantiene bajo grandes perturbaciones.
Los estados metaestables se encuentran ampliamente en la naturaleza y se utilizan en ciencia y tecnología. La existencia de estados metaestables está asociada, por ejemplo, a los fenómenos de histéresis magnética, eléctrica y elástica , la formación de soluciones sobresaturadas, el endurecimiento del acero , la producción de vidrio, etc.
En termodinámica
Los estados metaestables corresponden a uno de los mínimos del potencial termodinámico del sistema bajo condiciones externas dadas. Un estado estable (estable) corresponde al mínimo más profundo. Un sistema homogéneo en un estado metaestable satisface las condiciones para la estabilidad del equilibrio termodinámico , perturbaciones relativamente pequeñas de los parámetros físicos ( entropía , densidad, etc.). Para perturbaciones suficientemente grandes, el sistema entra en un estado absolutamente estable. Una gran clase de estados metaestables está asociada con transiciones de fase del primer tipo ( gas líquido cristalino ).
En sistemas cuánticos
Los estados metaestables en los sistemas cuánticos son estados con tiempos de vida ( ) lo suficientemente grandes como para que la incertidumbre del ancho de los niveles de energía , de acuerdo con el principio de incertidumbre de la energía y el tiempo , sea mucho menor que la diferencia entre ellos. [1] Por lo general, los estados excitados se consideran metaestables, transiciones radiativas (radiativas) de las cuales a otros estados están prohibidos por estrictas reglas de selección . Los estados metaestables difieren en el tipo de transiciones que son posibles para ellos: dipolo magnético, cuadrupolo eléctrico, dos fotones y otras transiciones.
Véase también
Notas
- ↑ Landau L. D., Lifshitz E. M. Mecánica cuántica. - M., Nauka, 1972. - pág. 83
Literatura
- Landau L. D. , Lifshitz E. M. Física estadística. Parte 1. - Edición 2, revisada. — M .: Nauka , 1964. — 568 p. - (" Física Teórica ", Tomo V).
Enlaces
- Editor en jefe A. M. Prokhorov. Estado metaestable // Diccionario enciclopédico físico. — M.: Enciclopedia soviética . - 1983. - un artículo de la Enciclopedia Física .
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