Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
59. примеры процессов, происходящих в самоорганизующихся системах
ПРИМЕР 1
Упорядочение водяного пара при его охлаждении извне. При высоких температурах молекулы пара движутся свободно, без взаимной корреляции. При понижении температуры образуется капля жидкости, в которой расстояние между молекулами в среднем сохраняется, т.е. движение скоррелировано. наконец, при еще более низких температурах вода превращается в кристаллы льда - мо–екулы расположены в определенном порядке. Такие переходы из одного агрегатного состояния в другое происходят весьма резко. Хотя молекулы одни и те же, макроскопические свойства трех фаз различны. Различают их механические, оптические, электрические и тепловые св-ва.
ПРИМЕР 2
Упорядочение в ферромагнетиках (например в стрелке магнитного компаса). При нагревании у ферромагнетика исчезает намагниченность, а при понижении температуры внезапно снова появляется. На микроскопическом уровне это можно представить так: магнит состоит из большого кол-ва элементарных (атомных) магнитов (называемых спинами). При высоких температурах магнитики направлены хаотически, их магнитные моменты складываясь взаимно уничтожаются, и в результате намагниченность равна 0. При понижении температуры магнитики встают в определенном порядке, что приводит к появлению макроскопической намагниченности. Таким образом упорядочение на микроскопическом уровне влияет на свойства материала в макроскопическом. Столь же резкий переход происходит в сверхпроводниках: в некоторых металлах и сплавах ниже определенной температуры электрическое сопротивление внезапно исчезает вследствии упорядочения электронов в металле.
ПРИМЕР 3
Процессы, происходящие в твердотельном лазере – оптическом лазерном генераторе ( хотя лазерная генерация обнаружена и в межзвездном пространстве). Лазер – представляет собой твердый стержень, в котором внедрены атомы определенного типа – активная среда, на торцах стержня установлены зеркала.
Каждый атом возбуждается действием извне, например светом, после чего начинает действовать как микроскопическая антенна, испуская дуг световых волн длиной около 3 м. процесс излучения длится обычно 10 в минус 8 степени секунд. Зеркала служат для селекции таких цугов: бегущие в аксиальном направлении цуги отражаются несколько раз от зеркал и остаются в лазере более продолжительное время, остальные быстро покидают объем. С увеличение входной мощности (накачки лазера) происходит следующее. При малых мощностях накачки лазер работает как лампа: атомные антенны излучают световые лучи независимо друг от друга. При мощности накачки, равной пороговой мощности лазерной генерации, атомные антенна осциллируют в фазе, испуская один гигантский цуг. При дальнейшем увеличении накачки интенсивность излучаемого света возрастает. Макроскопические св-ва лазера изменяются, причем изменение напоминает фазовый переход в ферромагнетике.
ПРИМЕР 4
Таким образом, во многих системах различного характера (физических, химических, геологических, биологических и др) активно происходят процессы самоорганизации и возникновения более сложных структур. Эти системы должны быть открытыми (обмениваться веществом и энергией с окружающей средой) и существенно неравновесными (находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия)