ВРЕ́МЯ ЖИ́ЗНИ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ВРЕ́МЯ ЖИ́ЗНИ нестабильного состояния квантовой системы, время, в течение которого вероятность обнаружить систему в исходном состоянии уменьшается в $e$ раз ($e=$ 2,71828… – основание натуральных логарифмов). Характеризует скорость перехода квантовой системы из данного во все др. состояния. Обычно понятие В. ж. применяют для описания квазистационарных состояний системы, т. е. состояний, которые распадаются относительно медленно (напр., состояний электронов в изолиров. проводнике, распадающихся под действием внешнего электрич. поля, что приводит к вылету электронов из проводника – автоэлектронной эмиссии).
Наиболее характерно существование нестабильных состояний для атомов, молекул, атомных ядер и элементарных частиц. Возбуждённые состояния атомов и молекул нестабильны по отношению к электромагнитному взаимодействию. В. ж. таких состояний (В. ж. на возбуждённом уровне энергии) – важная характеристика, связанная с шириной уровней энергии. В. ж. $t$ квазистационарного состояния системы атомное ядро + нейтрон составляет около 10–17 с (при энергии нейтрона порядка 100 эВ). Свободный нейтрон под влиянием слабого взаимодействия распадается с В. ж. ок. 14,8 мин. Самые короткоживущие элементарные частицы имеют В. ж. порядка 10–22–10–24 с. В ядерной физике $t $ связано с периодом полураспада $T_{1/2}$ и постоянной распада $λ$:$$t=T_{1/2}/ \text{ln}2=1/λ$$и изменяется в широких пределах.
Нестабильными являются также возбуждённые состояния частиц и квазичастиц в конденсированной среде или плазме. Их В. ж. зависит от взаимодействия между собой, темп-ры, наличия примесей. Так, В. ж. электронов и дырок в полупроводниках может изменяться в пределах от 10–9 с до многих часов.
С. Л. Дударев.