время жизни

ВРЕМЯ ЖИЗНИ нестабильного состояния квантово механической системы - время, в течение к-рого вероятность обнаружить систему в данном состоянии уменьшается в е раз. В. ж. характеризует скорость перехода квантовомеханич. системы из данного во все др. состояния. Обычно понятие В. ж. используют для описания квазистационарных состояний системы, к-рые относительно медленно распадаются под влиянием внеш. воздействий. Напр., квазистационарными являются состояния электронов в изолир. проводнике во внеш. электрич. поле. Распад этих состояний приводит к вылету электронов из вещества (см. Автоэлектронная эмиссия).

Квазистационарное состояние может возникнуть в результате столкновений частиц при определ. значении энергии их относит. движения . Образование такой связанной системы сталкивающихся частиц сопровождается резким резонансным увеличением сечения рассеяния при энергиях , близких к . В. ж. возникающего при этом квазистационарного состояния связано с шириной энрргетич. интервала , в к-ром зависимость сечения рассеяния от энергии имеет резонансный характер, соотношением:

Так, при взаимодействии нейтронов с~100 эВ с атомными ядрами Г~1-10 эВ, что соответствует В.ж. квазистационарного состояния ядро + нейтрон 10^-17 с. Наиб. характерно существование нестабильных состояний для ядерной физики и физики элементарных частиц. Так, свободный нейтрон под влиянием слабого взаимодействия распадается со временем жизни15,3 мин. Самые короткоживущие частицы-т.н. резонансы - имеют 10^-22-10^-24 с. В ядерной физике В.ж. связано с периодом полураспада и постоянной распада : и изменяется в широких пределах. Напр., ядро ²¹²Po имеет3*10^-7 с, ядро²³⁸ 4,49*10⁹ лет.

Возбуждённые состояния атомов и молекул нестабильны по отношению к эл--магн. взаимодействию. Их В.ж. (т.н. В.ж. на уровне) являются важными характеристиками уровней энергии и связаны с шириной спектральных линий.

Нестабильными являются также возбуждённые состояния квазичастиц (электронов, фононов и т.д.) в конденсир. среде или плазме. В.ж. квазичастиц зависит от их взаимодействия между собой наличия примесей, темп-ры; напр., для электронов и дырок в полупроводниках В.ж. изменяется в пределах от 10^-9 с до многих часов.

Лит.: Гольдбергер M., Ватсон К., Теория столкновений, пер. с англ., M., 1967, гл. 8. С. Л. Дударев.

   <<      Предметный указатель      >>