المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

ما هو المشي في الحشرات؟
21-2-2021
أنواع الصدق
2023-07-10
ترنج أو ليمون
2024-09-09
الغلاف الغازي للأرض
8-10-2016
أنواع المن واساليب مكافحتها
25-11-2021
الارساب
12-3-2022

Adiabatic Invariants  
  
909   04:10 مساءاً   date: 25-7-2016
Author : Sidney B. Cahn And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 31


Read More
Date: 25-8-2016 1276
Date: 25-7-2016 1414
Date: 22-8-2016 1015

Adiabatic Invariants

a) (Adiabatic Invariants) Consider a system with canonical variables

At the time t = 0 let C0 be an arbitrary closed path in phase space and

Assume that the point p, q of C0 moves in phase space according to Hamilton's equations. At a later time the curve C0 will have become another closed curve Ct. Show that

and, for a harmonic oscillator with Hamiltonian H = (p2/2m) + (mω2q2/2) show that

along a closed curve H = (p, q) = E.

b) (Dissolving Spring) A mass m slides on a horizontal frictionless track. It is connected to a spring fastened to a wall. Initially, the amplitude of the oscillations is A1 and the spring constant of the spring is K1. The spring constant then decreases adiabatically at a constant rate until the value K2 is reached. (For instance, assume that the spring is being dissolved in acid.) What is the new amplitude?

Hint: Use the result of (a).

SOLUTION

a)

For a harmonic oscillator H(p, q) = E

This trajectory in phase space is obviously an ellipse:

With

(1)

The adiabatic invariant

where we transformed the first integral along the curve into phase area integral which is simply I = σ/2π, where σ is the area of an ellipse σ = πAB So, taking A and B from (1) gives

b) The fact that the spring constant decreases adiabatically implies that although the energy is not conserved its rate of change will be proportional to the rate of change in the spring constant: It can be shown  that in this approximation the quantity found in (a)—the so-called adiabatic invariant—remains constant. Our spring is of course a harmonic oscillator with frequency and energy E = (1/2)KA2 So we have

(2)

or

So from (2), the new amplitude is




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.