绝热不变量
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绝热不变量,又称浸渐不变量或缓渐不变量,是指一个物理系统中,经过一个缓慢的变化而几乎保持不变的物理量,比如理想气体在绝热过程中的熵。这可以理解为,物理系统从一个状态向另一个状态过渡时,假如这个过程的持续时间趋向于无穷大,那么绝热不变量的变化就趋向于零。
浸渐不变量有一种错误的写法是寝渐不变量。出现这种错误的原因是繁体“浸”的一种字体是“寖”,和“寝”很像。
在热力学中,绝热过程是一个隔绝系统与外界热交换的过程,可快可慢。如果一个热力学过程发生得非常缓慢,以至于比体系达到平衡还要慢,那么这个过程就是可逆的,也被称为准静态过程。在可逆的绝热过程中,系统时刻保持平衡,而且系统的熵是定值。在20世纪上半叶,量子物理学家用“绝热过程”来描述可逆的绝热过程和其他缓慢变化的过程。这种量子力学的定义更接近于热力学中的准静态过程,与绝热过程没有直接关系。
在力学里面,绝热变化是哈密顿函数的缓慢变化,其中能量的相对变化速度要远远缓于周期运动的频率。相空间内,周期运动轨道所围成的体积就是绝热不变量。
在量子力学中,绝热变化的变化率远远低于本征态间的频率差。在这种情况下系统的能级不会变化,所以系统的量子数是绝热不变量。
在旧量子论中,系统的量子数等于经典的绝热不变量。这就确定了玻尔-索末菲量子化条件:量子数等于相空间内运动轨道所围成的体积。
在等离子体物理学中,绝热不变量有三个μ、J、Φ,每个都与不同类型的周期性运动相对应。