А.Б. Рубин - Биофизика (одним файлом) (1123033), страница 60
Текст из файла (страница 60)
äÉÐÏÌÉ ÓÒÅÄÙ ÚÁ ×ÒÅÍÑ ÖÉÚÎÉ ÍÏÌÅËÕÌÙ-ÈÒÏÍÏÆÏÒÁ × ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÎÏÍ ÓÏÓÔÏÑÎÉÉ ÍÏÇÕÔ ÕÓÐÅÔØ ÐÅÒÅÏÒÉÅÎÔÉÒÏ×ÁÔØÓÑ × ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÉÉ Ó ÎÏ×ÙÍ ÐÏÌÅÍ ÄÉÐÏÌÑ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÎÏÇÏ ÈÒÏÍÏÆÏÒÁ. ïÞÅ×ÉÄÎÏ, ÒÅÌÁËÓÁÃÉÑ ÄÉÐÏÌÅÊ ÌÉÍÉÔÉÒÕÅÔÓÑ ÄÉÎÁÍÉÞÅÓËÉÍÉ Ó×ÏÊÓÔ×ÁÍÉ ÓÒÅÄÙ. ñÓÎÏ, ÞÔÏ ÅÓÌÉ ×ÒÅÍÑ ÄÉÐÏÌØÎÏÊ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÉ ÓÒÅÄÙ tpx2. ëÏÎÆÏÒÍÁÃÉÏÎÎÁÑ ÐÏÄ×ÉÖÎÏÓÔØ ÂÅÌËÏ× ÐÏ ÄÁÎÎÙÍ ÒÁÚÌÉÞÎÙÈ ÍÅÔÏÄÏ×269ÍÎÏÇÏ ÂÏÌØÛÅ ×ÒÅÍÅÎÉ ÖÉÚÎÉ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÉÑ ÈÒÏÍÏÆÏÒÁ t (tp t ), ÔÏ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÑÚÁ ×ÒÅÍÑ t ÎÅ ÕÓÐÅ×ÁÅÔ ÐÒÏÉÚÏÊÔÉ, Ô. Å. ÏËÒÕÖÅÎÉÅ ÈÒÏÍÏÆÏÒÁ ÖÅÓÔËÏÅ. îÁÏÂÏÒÏÔ,ÐÒÉ tp t ÂÙÓÔÒÁÑ ÄÉÐÏÌØÎÁÑ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÑ ÕÓÐÅ×ÁÅÔ ÐÒÏÉÚÏÊÔÉ ÚÁ ×ÒÅÍÑ t ÓÕÝÅÓÔ×Ï×ÁÎÉÑ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÉÑ × ÍÏÌÅËÕÌÅ ÈÒÏÍÏÆÏÒÁ.
üÔÏ ÓÎÉÖÁÅÔ ÜÎÅÒÇÅÔÉÞÅÓËÉÊ ÕÒÏ×ÅÎØ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÎÏÇÏ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ, ×ÙÚÙ×ÁÑ ÓÄ×ÉÇ ÍÁËÓÉÍÕÍÁ ÓÐÅËÔÒÁ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ× ÄÌÉÎÎÏ×ÏÌÎÏ×ÕÀ ÓÔÏÒÏÎÕ.òÁÓÓÍÏÔÒÉÍ ÓÉÓÔÅÍÕ ÈÒÏÍÏÆÏÒ | ÏËÒÕÖÁÀÝÁÑ ÓÒÅÄÁ ËÁË ÅÄÉÎÕÀ Ó ÐÏÍÏÝØÀÄÉÁÇÒÁÍÍÙ ÒÉÓ. X.5. íÏÖÎÏ ÓÞÉÔÁÔØ, ÞÔÏ × ÓÌÕÞÁÅ t ; p t ÒÅÌÁËÓÁÃÉÑ ÕÓÐÅ×ÁÅÔÚÁ ×ÒÅÍÑ t ÐÒÏÊÔÉ ÎÁ ÎÉÖÎÉÅ ÑÄÅÒÎÙÅ ÐÏÄÕÒÏ×ÎÉ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÎÏÇÏ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ, ÏÔËÕÄÁ É ×ÙÓ×ÅÞÉ×ÁÅÔÓÑ Ë×ÁÎÔ ÌÀÍÉÎÅÓÃÅÎÃÉÉ. îÁÏÂÏÒÏÔ, ÐÒÉ tp t ×ÙÓ×ÅÞÉ×ÁÎÉÅÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ Ó ×ÅÒÈÎÉÈ ËÏÌÅÂÁÔÅÌØÎÙÈ ÐÏÄÕÒÏ×ÎÅÊ, ÞÔÏ ×ÙÚÙ×ÁÅÔ ÓÄ×ÉÇ ÍÁËÓÉÍÕÍÁ ÓÐÅËÔÒÁ Ó×ÅÞÅÎÉÑ × ËÏÒÏÔËÏ×ÏÌÎÏ×ÕÀ ÓÔÏÒÏÎÕ.
÷ ÓÌÏÖÎÏÊ ÓÉÓÔÅÍÅ (ÂÅÌÏË), ÇÄÅÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÜÌÅËÔÒÏÎÎÏÇÏ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ ÍÏÌÅËÕÌÙ-ÈÒÏÍÏÆÏÒÁ ×ÙÚÙ×ÁÅÔ ÒÅÏÒÇÁÎÉÚÁÃÉÀÅÇÏ ÍÉËÒÏÏËÒÕÖÅÎÉÑ, ×ÒÅÍÑ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÉ ÓÒÅÄÙ ÍÏÖÅÔ ÂÙÔØ ÂÏÌØÛÅ ×ÒÅÍÅÎÉ ÖÉÚÎÉÜÌÅËÔÒÏÎÎÏÇÏ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÉÑ (tp > t ). üÔÏÇÏ ÎÅ ÎÁÂÌÀÄÁÅÔÓÑ × ÏÔÄÅÌØÎÙÈ ÍÏÌÅËÕÌÁÈÈÒÏÍÏÆÏÒÁÈ, ÇÄÅ ×ÎÕÔÒÉÍÏÌÅËÕÌÑÒÎÁÑ ËÏÌÅÂÁÔÅÌØÎÁÑ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÑ ÚÁÎÉÍÁÅÔ 10;12 {10;11 Ó, Ô. Å. ÎÁÍÎÏÇÏ ÍÅÎØÛÅ ×ÒÅÍÅÎÉ t ÓÏÓÔÏÑÎÉÊ S1 É T1 .éÚÍÅÎÑÑ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÏÎÎÙÅ Ó×ÏÊÓÔ×Á ÓÒÅÄÙ (ÐÒÉ ÉÚÍÅÎÅÎÉÉ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ), ÍÏÖÎÏ×ÌÉÑÔØ ÎÁ ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÅ ÍÅÖÄÕ tp É t . üÔÏ ÎÁÈÏÄÉÔ Ó×ÏÅ ÏÔÒÁÖÅÎÉÅ × ÐÏÌÏÖÅÎÉÉÍÁËÓÉÍÕÍÁ lmax ÓÐÅËÔÒÁ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ ÓÏÇÌÁÓÎÏ ÕÒÁ×ÎÅÎÉÀ1 t111=+;:(X.2.8)lmaxl1l0l1 tp + tÇÄÅ l0 | ÐÏÌÏÖÅÎÉÅ ÍÁËÓÉÍÕÍÁ ÓÐÅËÔÒÁ ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÅÎÎÏ ÐÒÉ tp t ; l1 | ÐÒÉtp t .
ôÁËÉÍ ÍÅÔÏÄÏÍ ÍÏÖÎÏ ÐÏÌÕÞÉÔØ ÃÅÎÎÕÀ ÉÎÆÏÒÍÁÃÉÀ Ï ÐÏÄ×ÉÖÎÏÓÔÉ ÂÅÌËÏ×, ÉÚÕÞÁÑ ÓÏÂÓÔ×ÅÎÎÕÀ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÀ ÔÒÉÐÔÏÆÁÎÁ.éÎÄÏÌ ÔÒÉÐÔÏÆÁÎÁ ÈÁÒÁËÔÅÒÉÚÕÅÔÓÑ ÂÏÌØÛÉÍ ÉÚÍÅÎÅÎÉÅÍ ÍÏÍÅÎÔÁ ÐÅÒÅÈÏÄÁÐÒÉ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÉÉ (ÄÏ 4D). ðÏÜÔÏÍÕ ÐÏÌÏÖÅÎÉÅ ÍÁËÓÉÍÕÍÁ ÅÇÏ ÓÐÅËÔÒÁ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ ÓÉÌØÎÏ ÚÁ×ÉÓÉÔ ÏÔ ÐÏÄ×ÉÖÎÏÓÔÉ ÄÉÐÏÌÅÊ ÓÒÅÄÙ É ÍÏÖÅÔ ×ÁÒØÉÒÏ×ÁÔØ ÄÏ 30 ÎÍ.ôÁË ËÁË t ÄÌÑ S -ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ ÔÒÉÐÔÏÆÁÎÁ ÓÏÓÔÁ×ÌÑÅÔ ÅÄÉÎÉÃÙ ÎÁÎÏÓÅËÕÎÄ, ÔÏ ÐÏÜÔÉÍ ÄÁÎÎÙÍ ÍÏÖÎÏ ÓÕÄÉÔØ Ï ÓÔÒÕËÔÕÒÎÙÈ ÐÅÒÅÓÔÒÏÊËÁÈ × ÂÅÌËÅ × ÎÁÎÏÓÅËÕÎÄÎÏÍ ×ÒÅÍÅÎÎÏÍ ÄÉÁÐÁÚÏÎÅ. âÙÌÏ ÐÏËÁÚÁÎÏ (ü. á.
âÕÒÛÔÅÊÎ), ÞÔÏ ÂÅÌËÉ ÏÂÌÁÄÁÀÔÈÁÒÁËÔÅÒÎÙÍÉ Ä×ÕÈÓÔÕÐÅÎÞÁÔÙÍÉ ËÒÉ×ÙÍÉ ÚÁ×ÉÓÉÍÏÓÔÉ ÐÏÌÏÖÅÎÉÑ ÓÐÅËÔÒÁ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ ÏÔ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ × ÏÂÌÁÓÔÉ ÏÔ ;90 ÄÏ 0 C. óÄ×ÉÇÉ ÐÏÌÏÓÙ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉÎÁ 4 { 9 ÎÍ × ÏÂÌÁÓÔÉ ÏÔ ;90 ÄÏ ;20 C É ÎÁ 5 { 12 ÎÍ × ÏÂÌÁÓÔÉ ÏÔ ;20 ÄÏ 0 (ÒÉÓ. X.6)Ó×ÉÄÅÔÅÌØÓÔ×ÕÀÔ Ï ÚÁÍÏÒÁÖÉ×ÁÎÉÉ Ä×ÉÖÅÎÉÊ × ÂÅÌËÏ×ÏÊ ÍÁÔÒÉÃÅ × ÎÁÎÏÓÅËÕÎÄÎÏÍÄÉÁÐÁÚÏÎÅ.
÷ÙÓÕÛÅÎÎÙÅ ÂÅÌËÉ ÎÅ ÄÁÀÔ ÜÔÉÈ ÓÐÅËÔÒÁÌØÎÙÈ ÓÄ×ÉÇÏ×, ÞÔÏ ÐÏÄÞÅÒËÉ×ÁÅÔ ÒÏÌØ ×ÏÄÙ ËÁË ÎÅÏÂÈÏÄÉÍÏÇÏ ÆÁËÔÏÒÁ ÄÌÑ ÐÏÑ×ÌÅÎÉÑ ÐÏÄ×ÉÖÎÏÓÔÉ ÂÅÌËÁ(ÓÍ. x 4 ÇÌ. IX). ïÞÅ×ÉÄÎÏ, ÚÁÍÏÒÁÖÉ×ÁÎÉÅ ÂÙÓÔÒÏÊ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÏÎÎÏÊ ÐÏÄ×ÉÖÎÏÓÔÉÂÅÌËÁ ÉÍÅÅÔ ËÏÏÐÅÒÁÔÉ×ÎÙÊ ÈÁÒÁËÔÅÒ, ÐÒÉÞÅÍ ÂÅÌËÏ×ÙÅ ÓÔÒÕËÔÕÒÙ É Ó×ÑÚÁÎÎÁÑ ×ÏÄÁÚÁÍÅÒÚÁÀÔ ËÁË ÅÄÉÎÁÑ ÍÉËÒÏÆÁÚÁ.ëÉÎÅÔÉËÁ ÚÁÔÕÈÁÎÉÑ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ ÔÒÉÐÔÏÆÁÎÁ × ÒÁÚÌÉÞÎÙÈ ÂÅÌËÁÈ ÏËÁÚÁÌÁÓØÍÎÏÇÏÜËÓÐÏÎÅÎÔÎÏÊ. ïÔÓÀÄÁ ÓÌÅÄÕÅÔ, ÞÔÏ ÓÕÝÅÓÔ×ÕÅÔ ÎÁÂÏÒ ÒÁÚÎÙÈ ÐÏ Ó×ÏÉÍ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÔÎÙÍ Ó×ÏÊÓÔ×ÁÍ ËÏÎÆÏÒÍÅÒÏ× ÂÅÌËÁ É ÞÔÏ ×ÒÅÍÑ ÕÓÔÁÎÏ×ÌÅÎÉÑ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÑÍÅÖÄÕ ÎÉÍÉ ÂÏÌØÛÅ ×ÒÅÍÅÎÉ ÖÉÚÎÉ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ.
ôÕÛÅÎÉÅ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ ÚÁÓÞÅÔ ÓÔÏÌËÎÏ×ÅÎÉÊ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÎÏÇÏ ÈÒÏÍÏÆÏÒÁ Ó ÓÏÓÅÄÎÉÍÉ ÇÒÕÐÐÁÍÉ ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔçÌÁ×Á X. äÉÎÁÍÉËÁ ÂÅÌËÏ×270×Ï ×ÒÅÍÑ ÓÔÒÕËÔÕÒÎÙÈ ÆÌÕËÔÕÁÃÉÊ ÞÁÓÔÅÊ É ÕÞÁÓÔËÏ× ÇÌÏÂÕÌÙ. üÔÏ ÎÁÈÏÄÉÔ Ó×ÏÅÏÔÒÁÖÅÎÉÅ × ÚÁ×ÉÓÉÍÏÓÔÉ Ë×ÁÎÔÏ×ÏÇÏ ×ÙÈÏÄÁ ÏÔ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ:X1=B = 1 + r=p + f (T ) ki = a + bf (T );(X.2.9)iPÇÄÅ a = 1 + r=p ÎÅ ÚÁ×ÉÓÉÔ ÏÔ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ, Á ÞÌÅÎ f (T ) ki ÏÐÉÓÙ×ÁÅÔ ×ÓÅ ÔÅÍÐÅÒÁiÔÕÒÎÏ ÚÁ×ÉÓÉÍÙÅ ÐÒÏÃÅÓÓÙ ÄÅÚÁËÔÉ×ÁÃÉÉ. üËÓÐÅÒÉÍÅÎÔ ÐÏËÁÚÁÌ, ÞÔÏ ÆÕÎËÃÉÑ f (T )ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÕÅÔ T=h, ÇÄÅ h | ×ÑÚËÏÓÔØ ÒÁÓÔ×ÏÒÁ.
ïËÁÚÁÌÏÓØ, ÞÔÏ ÆÕÎËÃÉÑ T=h ÈÏÒÏÛÏ ÏÐÉÓÙ×ÁÅÔ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÎÕÀ ÚÁ×ÉÓÉÍÏÓÔØ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ ÔÉÒÏÚÉÎÏ×ÙÈ É ÔÒÉÐÔÏÆÁÎÏ×ÙÈ ÏÓÔÁÔËÏ×, ÞÔÏ Ó×ÉÄÅÔÅÌØÓÔ×ÕÅÔ Ï ÏÂÝÉÈ ÄÉÎÁÍÉÞÅÓËÉÈ ÚÁËÏÎÏÍÅÒÎÏÓÔÑÈÔÕÛÅÎÉÑ × ÂÅÌËÏ×ÏÊ ÍÁÔÒÉÃÅ, ÏÂÕÓÌÏ×ÌÅÎÎÙÈ ÞÁÓÔÏÔÏÊ ÓÔÒÕËÔÕÒÎÙÈ ÉÚÍÅÎÅÎÉÊ.ðÏÄÏÂÎÙÅ ÓÔÒÕËÔÕÒÎÙÅ ÆÌÕËÔÕÁÃÉÉ ÐÏÚ×ÏÌÑÀÔ ÎÉÚËÏÍÏÌÅËÕÌÑÒÎÙÍ ÔÕÛÉÔÅÌÑÍÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ, × ÞÁÓÔÎÏÓÔÉ ËÉÓÌÏÒÏÄÕ, ÄÉÆÆÕÎÄÉÒÏ×ÁÔØ ×Ï ×ÎÕÔÒÅÎÎÉÅ ÏÂÌÁÓÔÉÂÅÌËÁ, ÄÅÚÁËÔÉ×ÉÒÕÑ ×ÏÚÂÕÖÄÅÎÎÙÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ.îÁÒÑÄÕ Ó ÉÚÍÅÒÅÎÉÅÍ ÐÁÒÁÍÅÔÒÏ× ÓÏÂÓÔ×ÅÎÎÏÊ ÆÌÕÏÒÅÓÃÅÎÃÉÉ ÂÅÌËÁ (ÔÒÉÐÔÏÆÁÎÏ×ÙÈ ÏÓÔÁÔËÏ×) ÂÏÌØÛÏÅ ÚÎÁÞÅÎÉÅ ÉÍÅÅÔ ÉÚÕÞÅÎÉÅ Ó×ÅÞÅÎÉÑ ÜËÚÏÇÅÎÎÙÈ ÆÏÓÆÏ-òÉÓ. X.6úÁ×ÉÓÉÍÏÓÔØ ÐÏÌÏÖÅÎÉÑ ÓÐÅËÔÒÁ ÆÌÕÏÒÉÓÃÅÎÃÉÉ ×ÏÄÎÏÇÏ ÒÁÓÔ×ÏÒÁ b-ÌÁËÔÏÇÌÏÂÕÌÉÎÁ (I ) É ÎÅÊÔÒÏÔÏËÓÉÎÁ II ËÏÂÒÙ (II ) ÏÔ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ ÐÒÉ pH 6;5 (ÐÏ å.
á. ðÅÒÍÑËÏ×Õ,1977)ÒÅÓÃÅÎÔÎÙÈ ÍÅÔÏË (ÎÁÐÒÉÍÅÒ, ÐÒÏÉÚ×ÏÄÎÙÈ ÜÏÚÉÎÁ). ðÏÓËÏÌØËÕ ×ÒÅÍÅÎÁ ÔÒÉÐÌÅÔÎÙÈ É ÓÉÎÇÌÅÔÎÙÈ ÓÏÓÔÏÑÎÉÊ ÉÚÍÅÎÑÀÔÓÑ × ÛÉÒÏËÉÈ ÐÒÅÄÅÌÁÈ, ÜÔÏ ÐÏÚ×ÏÌÑÅÔ ÒÁÓÛÉÒÉÔØ ÄÉÁÐÁÚÏÎ ÉÚÍÅÒÅÎÉÊ ÈÁÒÁËÔÅÒÎÙÈ ×ÒÅÍÅÎ ÓÔÒÕËÔÕÒÎÙÈ ÐÅÒÅÓÔÒÏÅË ÏÔ 10;9 ÄÏ1 Ó. üÔÉÍ ÍÅÔÏÄÏÍ ÕÄÁÌÏÓØ, ÎÁÐÒÉÍÅÒ, ÚÁÒÅÇÉÓÔÒÉÒÏ×ÁÔØ ÂÏÌÅÅ ÍÅÄÌÅÎÎÙÅ Ä×ÉÖÅÎÉÑtp 10;3 Ó × ÐÏ×ÅÒÈÎÏÓÔÎÙÈ ÓÌÏÑÈ É tp < 1 Ó ×ÎÕÔÒÉ ÂÅÌËÏ×ÙÈ ÍÁËÒÏÍÏÌÅËÕÌ ×ÆÏÔÏÓÉÎÔÅÔÉÞÅÓËÏÍ ÒÅÁËÃÉÏÎÎÏÍ ÃÅÎÔÒÅ.íÅÔÏÄ ÓÐÉÎÏ×ÙÈ ÍÅÔÏËüÌÅËÔÒÏÎÎÙÊ ÐÁÒÁÍÁÇÎÉÔÎÙÊ ÒÅÚÏÎÁÎÓ (üðò).
éÚ×ÅÓÔÎÏ, ÞÔÏ × ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÍÍÁÇÎÉÔÎÏÍ ÐÏÌÅ ÎÁÐÒÑÖÅÎÎÏÓÔÉ H0 ÓÐÉÎÙ ÜÌÅËÔÒÏÎÏ× ÂÕÄÕÔ ÏÒÉÅÎÔÉÒÏ×ÁÔØÓÑ ×ÄÏÌØÐÏÌÑ. üÎÅÒÇÅÔÉÞÅÓËÉÊ ÕÒÏ×ÅÎØ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ ÓÏ ÓÐÉÎÏÍ s = 1=2 ÒÁÓÝÅÐÌÑÅÔÓÑ ÎÁ Ä×Áx2. ëÏÎÆÏÒÍÁÃÉÏÎÎÁÑ ÐÏÄ×ÉÖÎÏÓÔØ ÂÅÌËÏ× ÐÏ ÄÁÎÎÙÍ ÒÁÚÌÉÞÎÙÈ ÍÅÔÏÄÏ×271ÕÒÏ×ÎÑ × ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÉÉ Ó ÐÁÒÁÌÌÅÌØÎÙÍ É ÁÎÔÉÐÁÒÁÌÌÅÌØÎÙÍ ÐÏÌÀ H0 ÎÁÐÒÁ×ÌÅÎÉÅÍÓÐÉÎÁ (ÒÉÓ. X.7).òÁÚÎÏÓÔØ ÜÎÅÒÇÅÔÉÞÅÓËÉÈ ÕÒÏ×ÎÅÊ ÓÏÓÔÁ×ÌÑÅÔE2 ; E1 = E = gbH0 :(X.2.10)úÄÅÓØ g | ÂÅÚÒÁÚÍÅÒÎÁÑ ÐÏÓÔÏÑÎÎÁÑ (ÔÁË ÎÁÚÙ×ÁÅÍÙÊ g-ÆÁËÔÏÒ), ÚÁ×ÉÓÑÝÁÑ ÏÔ ÜÌÅËÔÒÏÎÎÏÊ ÓÔÒÕËÔÕÒÙ ÏËÒÕÖÅÎÉÑ É ÒÁ×ÎÁÑ ÄÌÑ Ó×ÏÂÏÄÎÏÇÏ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ 2;0023; b | ÍÁÇÎÅÔÏÎ âÏÒÁ:b = e~=(2me c) = 0;93 10;23 äÖ/ôÌ;ÇÄÅ e É me | ÚÁÒÑÄ É ÍÁÓÓÁ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ; c | ÓËÏÒÏÓÔØ Ó×ÅÔÁ; ~ = h=(2p) | ÐÏÓÔÏÑÎÎÁÑðÌÁÎËÁ (6;62 10;34 äÖ Ó). ïÞÅ×ÉÄÎÏ, ÐÒÉ ÏÂÝÅÍ ÞÉÓÌÅ ÓÐÉÎÏ× × ÓÉÓÔÅÍÅ N ÏÔÎÏÛÅÎÉÅ ÚÁÓÅÌÅÎÎÏÓÔÅÊ ÓÐÉÎÏ× ÎÁ ÎÉÖÎÅÍ (N1 ) É ×ÅÒÈÎÅÍ (N2 ) ÕÒÏ×ÎÑÈ ÏÐÒÅÄÅÌÑÅÔÓÑÒÁÚÎÏÓÔØÀ ÜÎÅÒÇÉÊ E ÐÏ ÚÁËÏÎÕ âÏÌØÃÍÁÎÁ:N1 =N2 = exp [gbH0 =kâ T ] ;(X.2.11)ÇÄÅ N1 + N2 = N É N1 > N2 .òÉÓ. X.7üÎÅÒÇÅÔÉÞÅÓËÉÅ ÕÒÏ×ÎÉ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ × ÍÁÇÎÉÔÎÏÍÐÏÌÅ.
A | ÏÄÉÎ ÜÌÅËÔÒÏÎ (ÓÐÉÎ 1=2); â | ÔÒÉÜÌÅËÔÒÏÎÁ (ÍÁËÓÉÍÁÌØÎÏÅ ÚÎÁÞÅÎÉÅ ÓÐÉÎÁ 3=2;ÏÂßÑÓÎÅÎÉÅ ÓÍ. × ÔÅËÓÔÅ)îÁÌÏÖÉÍ ÔÅÐÅÒØ ÎÁ ÏÂÒÁÚÅà ÐÏÍÉÍÏ ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÇÏ H0 É ÐÅÒÅÍÅÎÎÏÅ ÍÁÇÎÉÔÎÏÅÐÏÌÅ Ó ÞÁÓÔÏÔÏÊ n, ÐÅÒÐÅÎÄÉËÕÌÑÒÎÏÅ ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÍÕ ÐÏÌÀ. ôÏÇÄÁ × ÓÉÓÔÅÍÅ ÂÕÄÕÔ ÉÎÄÕÃÉÒÏ×ÁÔØÓÑ ×ÙÎÕÖÄÅÎÎÙÅ ÐÅÒÅÈÏÄÙ ÍÅÖÄÕ ÕÒÏ×ÎÑÍÉ Ó ×ÅÒÏÑÔÎÏÓÔØÀ, ÏÄÉÎÁËÏ×ÏÊÄÌÑ ÐÅÒÅÈÏÄÏ× N1 ! N2 É N2 ! N1 . ôÁË ËÁË ÉÓÈÏÄÎÏ N1 > N2 , ÔÏ ÞÉÓÌÏ ÐÅÒÅÈÏÄÏ×× ËÁÖÄÙÊ ÍÏÍÅÎÔ ×ÒÅÍÅÎÉ Ó ÎÉÖÎÅÇÏ ÎÁ ×ÅÒÈÎÉÊ ÕÒÏ×ÅÎØ N1 ! N2 ÐÒÅ×ÙÓÉÔ ÞÉÓÌÏÏÂÒÁÔÎÙÈ ÐÅÒÅÈÏÄÏ× N2 ! N1 .
ðÒÉ ÕÓÌÏ×ÉÉhn = gbH0(X.2.12)ÐÒÏÉÓÈÏÄÉÔ ÒÅÚÏÎÁÎÓÎÏÅ ÐÏÇÌÏÝÅÎÉÅ ÜÎÅÒÇÉÉ ÐÅÒÅÍÅÎÎÏÇÏ ÐÏÌÑ. üÔÏ Ñ×ÌÅÎÉÅ ÎÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ ÜÌÅËÔÒÏÎÎÙÍ ÐÁÒÁÍÁÇÎÉÔÎÙÍ ÒÅÚÏÎÁÎÓÏÍ (üðò).çÌÁ×Á X. äÉÎÁÍÉËÁ ÂÅÌËÏ×272éÚ (X.2.12) ÍÏÖÎÏ ÎÁÊÔÉ, ÞÔÏ ÐÒÉ H0 = 1 ôÌ ÒÅÚÏÎÁÎÓÎÁÑ ÞÁÓÔÏÔÁ ÄÌÑ Ó×ÏÂÏÄÎÏÇÏ ÜÌÅËÔÒÏÎÁ ÒÁ×ÎÁ ne = 2;8 1010 Ó;1 , Ô. Å. ÏÔÎÏÓÉÔÓÑ Ë ÏÂÌÁÓÔÉ ó÷þ-ÉÚÌÕÞÅÎÉÑ. ðÒÉÕ×ÅÌÉÞÅÎÉÉ ÍÏÝÎÏÓÔÉ ó÷þ-ÉÚÌÕÞÅÎÉÑ, ÄÅÊÓÔ×ÕÀÝÅÇÏ ÎÁ ÏÂÒÁÚÅÃ, ÐÅÒ×ÏÎÁÞÁÌØÎÁÑÒÁÚÎÏÓÔØ ÚÁÓÅÌÅÎÎÏÓÔÅÊ ÕÒÏ×ÎÅÊ n = N1 ; N2 ÄÏÌÖÎÁ, ÏÞÅ×ÉÄÎÏ, ÕÂÙ×ÁÔØ.
÷ Ó×ÏÀÏÞÅÒÅÄØ, ÜÔÏ ÐÒÉ×ÅÄÅÔ Ë ÉÓÞÅÚÎÏ×ÅÎÉÀ ÒÅÚÏÎÁÎÓÎÏÇÏ ÐÏÇÌÏÝÅÎÉÑ ÐÅÒÅÍÅÎÎÏÇÏ ÐÏÌÑ,ÔÁË ËÁËn(t) = n(0) exp(;2tp);ÇÄÅ n(0) | ÒÁÚÎÏÓÔØ ÚÁÓÅÌÅÎÎÏÓÔÅÊ ÐÒÉ t = 0; p | ×ÅÒÏÑÔÎÏÓÔØ ÉÎÄÕÃÉÒÏ×ÁÎÎÙÈ ÐÅÒÅÈÏÄÏ× ÍÅÖÄÕ ÕÒÏ×ÎÑÍÉ.ðÒÏÃÅÓÓÙ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÉ × ÓÉÓÔÅÍÅ ÓÐÉÎÏ×. õ×ÅÌÉÞÅÎÉÅ ó÷þ-ÍÏÝÎÏÓÔÉ ÐÒÉ×ÏÄÉÔÓÎÁÞÁÌÁ Ë Õ×ÅÌÉÞÅÎÉÀ ÁÍÐÌÉÔÕÄÙ ÒÅÚÏÎÁÎÓÎÏÇÏ ÐÏÇÌÏÝÅÎÉÑ ÐÅÒÅÍÅÎÎÏÇÏ ÍÁÇÎÉÔÎÏÇÏ ÐÏÌÑ (ÓÉÇÎÁÌ üðò), ÚÁÔÅÍ ÄÏÓÔÉÇÁÅÔÓÑ ÎÅËÏÔÏÒÁÑ ÓÔÁÃÉÏÎÁÒÎÁÑ ×ÅÌÉÞÉÎÁ ÉÎÁÓÔÕÐÁÅÔ ÎÁÓÙÝÅÎÉÅ. ðÒÉÞÉÎÁ ÜÔÏÇÏ Ó×ÑÚÁÎÁ Ó ×ÚÁÉÍÏÄÅÊÓÔ×ÉÅÍ ÓÉÓÔÅÍÙ ÓÐÉÎÏ× ÓÉÈ ÏËÒÕÖÅÎÉÅÍ.
üÔÏ ×ÚÁÉÍÏÄÅÊÓÔ×ÉÅ ×ÙÚÙ×ÁÅÔ ÐÅÒÅÏÒÉÅÎÔÁÃÉÀ ÓÐÉÎÁ É ÐÒÉ×ÏÄÉÔ ËÐÅÒÅÄÁÞÅ ÉÚÂÙÔÏÞÎÏÊ ÍÁÇÎÉÔÎÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉ ÄÒÕÇÉÍ ÓÔÅÐÅÎÑÍ Ó×ÏÂÏÄÙ, ×ËÌÀÞÁÀÝÉÍ× Ô×ÅÒÄÏÍ ÔÅÌÅ ËÏÌÅÂÁÎÉÑ ËÒÉÓÔÁÌÌÉÞÅÓËÏÊ ÒÅÛÅÔËÉ. âÅÚÙÚÌÕÞÁÔÅÌØÎÙÅ ÐÅÒÅÈÏÄÙÍÅÖÄÕ Ä×ÕÍÑ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑÍÉ ÓÐÉÎÏ×, ÓÏÐÒÏ×ÏÖÄÁÀÝÉÅ ×ÚÁÉÍÏÄÅÊÓÔ×ÉÅ Ó ÏËÒÕÖÅÎÉÅÍ,ÎÁÚÙ×ÁÀÔ ÓÐÉÎ-ÒÅÛÅÔÏÞÎÏÊ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÅÊ. èÁÒÁËÔÅÒÉÓÔÉËÏÊ ÜÔÉÈ ÐÒÏÃÅÓÓÏ× Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÔÁË ÎÁÚÙ×ÁÅÍÏÅ ×ÒÅÍÑ ÓÐÉÎ-ÒÅÛÅÔÏÞÎÏÊ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÉ T1 , ËÏÔÏÒÏÅ ÏÔÒÁÖÁÅÔ ÓÒÅÄÎÅÅ ×ÒÅÍÑ ÖÉÚÎÉ ÄÁÎÎÏÇÏ ÓÐÉÎÏ×ÏÇÏ ÓÏÓÔÏÑÎÉÑ É Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ×ÒÅÍÅÎÅÍ ÄÏÓÔÉÖÅÎÉÑÔÅÐÌÏ×ÏÇÏ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÑ ÍÅÖÄÕ ÓÉÓÔÅÍÏÊ ÓÐÉÎÏ× É ÔÅÐÌÏ×ÙÍÉ ËÏÌÅÂÁÎÉÑÍÉ ÒÅÛÅÔËÉ.âÏÌØÛÉÅ ×ÒÅÍÅÎÁ T1 ÕËÁÚÙ×ÁÀÔ ÎÁ ÍÁÌÕÀ ÓËÏÒÏÓÔØ ÓÐÉÎ-ÒÅÛÅÔÏÞÎÏÇÏ ×ÚÁÉÍÏÄÅÊÓÔ×ÉÑ.õÞÉÔÙ×ÁÑ ÎÁÒÑÄÕ Ó ×ÌÉÑÎÉÅÍ ÒÁÄÉÏÞÁÓÔÏÔÎÏÇÏ ÐÏÌÑ É ÜÆÆÅËÔÙ ÓÐÉÎ-ÒÅÛÅÔÏÞÎÏÊ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÉ, ÍÏÖÎÏ ÎÁÊÔÉ, ÞÔÏ ÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÚÁÓÅÌÅÎÎÏÓÔÉ ÕÒÏ×ÎÅÊ n = N1 ; N2ÏÐÉÓÙ×ÁÅÔÓÑ ÕÒÁ×ÎÅÎÉÅÍdn=dt = ;2pn ; (n ; n0 )=T1 :(X.2.13)úÄÅÓØ n0 | ÒÁÚÎÏÓÔØ ÚÁÓÅÌÅÎÎÏÓÔÅÊ ÐÒÉ ÔÅÐÌÏ×ÏÍ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÉ ÓÉÓÔÅÍÙ ÓÐÉÎÏ× Ó ÒÅÛÅÔËÏÊ:W21 ; W12 ;n0 = N W+W2112ÇÄÅ W21 É W12 | ×ÅÒÏÑÔÎÏÓÔÉ ÓÐÏÎÔÁÎÎÙÈ ÔÅÐÌÏ×ÙÈ ÐÅÒÅÈÏÄÏ× N2 ! N1 É N1 ! N2ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÅÎÎÏ.
óÕÝÅÓÔ×ÅÎÎÏ, ÞÔÏ, ÐÏÓËÏÌØËÕ ÒÅÛÅÔËÁ ÎÁÈÏÄÉÔÓÑ × ÔÅÐÌÏ×ÏÍ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÉ, ×ÅÒÏÑÔÎÏÓÔÉ ÓÐÏÎÔÁÎÎÙÈ ÓÐÉÎÏ×ÙÈ ÐÅÒÅÈÏÄÏ× ××ÅÒÈ É ×ÎÉÚ ÎÅ ÒÁ×ÎÙ, ËÁË ÜÔÏÎÁÂÌÀÄÁÌÏÓØ ÄÌÑ ÐÅÒÅÈÏÄÏ×, ÉÎÄÕÃÉÒÏ×ÁÎÎÙÈ ÒÁÄÉÏÞÁÓÔÏÔÎÙÍ ÐÏÌÅÍ: W12 6= W21 , ÁÓÌÅÄÏ×ÁÔÅÌØÎÏ, n0 6= 0.÷ÒÅÍÑ ÓÐÉÎ-ÒÅÛÅÔÏÞÎÏÊ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÉ ÒÁ×ÎÏT1 = 1=(W12 + W21 ):(X.2.14)÷ ÓÔÁÃÉÏÎÁÒÎÏÍ ÓÏÓÔÏÑÎÉÉ ÐÒÉ ÄÅÊÓÔ×ÉÉ ó÷þ-ÉÚÌÕÞÅÎÉÑ dn=dt = 0, ÏÔËÕÄÁ ÉÚ(X.2.18) ÓÌÅÄÕÅÔ, ÞÔÏn = n0 =(1 + 2pT1 );(X.2.15)x2. ëÏÎÆÏÒÍÁÃÉÏÎÎÁÑ ÐÏÄ×ÉÖÎÏÓÔØ ÂÅÌËÏ× ÐÏ ÄÁÎÎÙÍ ÒÁÚÌÉÞÎÙÈ ÍÅÔÏÄÏ×273ÇÄÅ p | ×ÅÒÏÑÔÎÏÓÔØ ÉÎÄÕÃÉÒÏ×ÁÎÎÏÇÏ ÐÅÒÅÈÏÄÁ, ÐÒÏÐÏÒÃÉÏÎÁÌØÎÁÑ Ë×ÁÄÒÁÔÕ ÁÍÐÌÉÔÕÄÙ ÒÁÄÉÏÞÁÓÔÏÔÎÏÇÏ ÐÏÌÑ. áÎÁÌÉÚ ÐÏËÁÚÙ×ÁÅÔ, ÞÔÏ ÐÒÉ Õ×ÅÌÉÞÅÎÉÉ p ÒÁÚÎÏÓÔØÚÁÓÅÌÅÎÎÏÓÔÅÊ n ÐÁÄÁÅÔ, ÄÏÓÔÉÇÁÑ × ÐÒÅÄÅÌÅ ÐÒÉ p ! 1 ÎÁÓÙÝÅÎÉÑ.îÁ ÒÉÓ.
X.8 ÐÒÉ×ÅÄÅÎÏ ÉÚÏÂÒÁÖÅÎÉÅ ÌÉÎÉÉ ÐÏÇÌÏÝÅÎÉÑ ó÷þ-ÐÏÌÑ É ÅÅ ÐÅÒ×ÏÊÐÒÏÉÚ×ÏÄÎÏÊ, ËÏÔÏÒÁÑ ÏÂÙÞÎÏ ÒÅÇÉÓÔÒÉÒÕÅÔÓÑ × üðò-ÓÐÅËÔÒÏÍÅÔÒÁÈ É ÓÏÂÓÔ×ÅÎÎÏÑ×ÌÑÅÔÓÑ ÓÉÇÎÁÌÏÍ üðò.òÉÓ. X.8óÉÇÎÁÌ üðò. I | ÌÉÎÉÑ ÐÏÇÌÏÝÅÎÉÑ ó÷þ-ÐÏÌÑ;II | ÅÅ ÐÅÒ×ÁÑ ÐÒÏÉÚ×ÏÄÎÁÑïÓØ ÁÂÓÃÉÓÓ | ×ÅÌÉÞÉÎÁ ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÇÏ ÍÁÇÎÉÔÎÏÇÏ ÐÏÌÑ ,ËÏÔÏÒÁÑ ÐÌÁ×ÎÏ ÍÅÎÑÅÔÓÑ ÐÒÉ ÐÏÓÔÏÑÎÎÏÊ ÞÁÓÔÏÔÅ ó÷þÐÏÌÑ ÄÏ ÄÏÓÔÉÖÅÎÉÑ ÚÎÁÞÅÎÉÊ, ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÕÀÝÉÈ ÕÓÌÏ×ÉÀÒÅÚÏÎÁÎÓÎÏÇÏ ÐÏÇÌÏÝÅÎÉÑ (X.2.17)HóÐÉÎ-ÒÅÛÅÔÏÞÎÁÑ ÒÅÌÁËÓÁÃÉÑ. ëÁË Ó×ÑÚÁÎ ÈÁÒÁËÔÅÒ ×ÚÁÉÍÏÄÅÊÓÔ×ÉÊ × ÓÉÓÔÅÍÅÓÐÉÎÏ× Ó ÐÁÒÁÍÅÔÒÁÍÉ ÓÉÇÎÁÌÁ üðò? éÚ ÒÉÓ.