序參量(order parameter
)是一個(gè)特定的熱力學(xué)參量。它也是溫度T和壓強(qiáng)p(或其他熱力學(xué)參量)的單值函數(shù)。它甚至在某特定外場(chǎng)下可為空間坐標(biāo)的函數(shù)(如超導(dǎo)或超流處于渦旋態(tài))。它的引入是經(jīng)典熱力學(xué)理論一個(gè)重大的發(fā)展,是朗道對(duì)熱力學(xué)理論的重要貢獻(xiàn)。序參量是建立朗道相變理論的基本參量,它直接反映系統(tǒng)在連續(xù)相變前后的對(duì)稱破缺。序參量為零對(duì)應(yīng)系統(tǒng)處于高對(duì)稱性有序度低的無(wú)序相。而在臨界溫度以下,序參量描述低對(duì)稱高有序度的有序相。故序參量將從臨界溫度Tc開始隨溫度下降其數(shù)值從零變化到非零值。序參量也和其他熱力學(xué)參量一樣反映不同系統(tǒng)的內(nèi)部特性。對(duì)于自發(fā)磁化的磁介質(zhì),磁化強(qiáng)度M就是序參量,這與通常磁介質(zhì)熱力學(xué)參量是一致的。在氣液相變臨界點(diǎn),因?yàn)橐WC無(wú)序相序參量為零,取液相密度與氣相密度差ρ液-ρ氣為序參量。對(duì)于具有強(qiáng)烈宏觀量子效應(yīng)的超導(dǎo)或超流態(tài),序參量取宏觀波函數(shù)ψ。
___________________________________________________________________________________________
描述系統(tǒng)有序程度的變量。它是協(xié)同學(xué)提出的一個(gè)基本概念。序參量是非線性系統(tǒng)突變前后所發(fā)生的質(zhì)的飛躍的最突出的標(biāo)志。突變前系統(tǒng)處于無(wú)序狀態(tài)時(shí),序參量為零,當(dāng)外界控制參量超過(guò)臨界值后,序參量隨著系統(tǒng)有序結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)而具有一定的數(shù)值,不僅如此,序參量的重要性還在于它在系統(tǒng)發(fā)生突變時(shí)起著支配其它變量的作用,序參量的行為決定了系統(tǒng)突變的形式與特點(diǎn),決定了其它量的變化情況,所以尋找系統(tǒng)的序參量是把握系統(tǒng)演化性質(zhì)的關(guān)鍵步驟。描寫系統(tǒng)狀態(tài)的狀態(tài)變量一般有許多個(gè),從中抽取序參量的途徑是考察它們?cè)?a target="_top">臨界點(diǎn)的演化行為,序參量是系統(tǒng)狀態(tài)變量中隨時(shí)間變化較慢的那些量,有時(shí)也稱它們?yōu)槁兞?。不同的系統(tǒng)序參量的形式不同,有些系統(tǒng)的序參量就是它的各種狀態(tài)變量中的一個(gè)或幾個(gè),但有些系統(tǒng)則需通過(guò)狀態(tài)變量的迭加才能得到序參量,還有一些系統(tǒng)的序參量不能通過(guò)已知的狀態(tài)變量得到,必須選擇更高層次的量作為描寫系統(tǒng)狀態(tài)的序參量。序參量選定以后,我們就可以通過(guò)研究序參量來(lái)了解整個(gè)系統(tǒng)的演化行為。有時(shí)在臨界點(diǎn)處有幾個(gè)序參量同時(shí)存在,它們協(xié)同一致控制系統(tǒng),共同決定著系統(tǒng)的有序結(jié)構(gòu),但隨著控制參量的繼續(xù)變化,處于合作中的幾個(gè)序參量的地位也在變化,一旦控制參量達(dá)到一個(gè)新的閾值,就可能導(dǎo)致只有一個(gè)序參量單獨(dú)決定系統(tǒng)的行為,使系統(tǒng)達(dá)到更高一級(jí)的有序。正確地選擇序參量會(huì)給問(wèn)題的處理帶來(lái)很大的方便,協(xié)同學(xué)中的支配原則是判定系統(tǒng)序參量的有效工具。
______________________________________________________________________________________________
是前蘇聯(lián)著名理論物理學(xué)家朗道在研究平衡相變時(shí)首先提出來(lái)的,是針對(duì)系統(tǒng)相變后和相變前相比出現(xiàn)的宏觀上的物理性能或結(jié)構(gòu)而言的,是描述系統(tǒng)有序程度的物理參量
_____________________________________________________________________________________________________
描寫系統(tǒng)宏觀有序度的參數(shù)。它旨在描述系統(tǒng)在時(shí)間的進(jìn)程中會(huì)處于什么樣的有序狀態(tài),具有什么樣的有序結(jié)構(gòu)和性能,運(yùn)行于什么樣的模式之中,以什么模式存在和變化,等等。序參量是一種完全不同于微觀參量的概念,它是為了描述系統(tǒng)整體的有序性或宏觀模式而引入的。序參量在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中,在其內(nèi)部和外部的相互作用中具有決定性的作用,居于某種主導(dǎo)地位。序參量支配和規(guī)定著宏觀系統(tǒng)的有序狀態(tài)、結(jié)構(gòu)性能以及有序度的變化。同時(shí),少數(shù)序參量的支配作用并不是絕對(duì)的,各子系統(tǒng)及其參量對(duì)序參量也有反作用。這不僅表現(xiàn)在,序參量是在各子系統(tǒng)及其參量的共同作用中形成的,是在它們的集體運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的,而且還在于某些子系統(tǒng)及其參量的行為可以成長(zhǎng)為決定整個(gè)系統(tǒng)秩序的一種模式,它們能夠在一定的過(guò)程中經(jīng)過(guò)放大擴(kuò)充變成起支配作用的序參量。
|