* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Ф ФА´ЗОВАЯ СКО´РОСТЬ монохроматической волны, v, скорость распространения её волнового фронта. В среде с показателем преломления n фазовая скорость v равна Во всех этих примерах (и др. фазовых пространствах) при непрерывном изменении состояния системы точка, изображающая это состояние, описывает в фазовом пространстве кривую, называемую фазовой траекторией. Понятие фазового пространства является необходимым для построения статистической механики на основе представления о статистических ансамблях систем и выводе Гиббса распределений. В роли обобщённых координат для системы из множества частиц могут выступать объём, давление и др. термодинамические параметры, потенциалы, волновые функции и т. д. где ω — круговая частота волны, k — волновое число, c — скорость света в вакууме. Как показывает опыт, все без исключения среды обладают дисперсионными свойствами — волны разных частот распространяются в средах с различными фазовыми скоростями. Это явление называют дисперсией волн. ФА´ЗОВЫЙ ПЕРЕХО´Д (фазовое превращение), переход вещества из одной фазы в другую — напр., при испарении, кристаллизации, плавлении и т. п. Различают фазовые переходы 1-го и 2-го родов. ФА´ЗОВОЕ ПРОСТРА´НСТВО в классической механике и статистической физике, многомерное пространство, на осях которого откладываются значения координат и сопряжённых им импульсов всех частиц системы. Под координатами здесь подразумеваются обобщённые координаты, т. е. любой набор независимых параметров, описывающий поведение системы. Так, для материальной точки фазовое пространство будет трёхмерным — обобщёнными координатами являются обычные координаты Пар Конденсация в твёрдую фазу Конденсация Испарение Сублимация Плавление Лёд Затвердевание Жидкость P1 Состояние системы Фазовые переходы 1-го рода в трёхфазной системе на примере воды x2 x1 P2 x3 P3 Шестимерное фазовое пространство свободной материальной точки При фазовых переходах 1-го рода плотность и термодинамические функции (внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и т. п.) изменяются скачком; для осуществления таких переходов необходимо подводить или отводить т. н. скрытую теплоту фазового перехода, который происходит в условиях постоянства температуры и давления. Примеры фазовых переходов 1-го рода — превращение жидкости в пар и конденсация пара, кристаллизация жидкости и плавление твёрдого тела. Различные фазы при этом x, y, z частицы, а соответствующими им обобщёнными импульсами — проекции импульса на координатные оси рx, рy, рz. В качестве обобщённых координат, описывающих положение груза, вертикально подвешенного на пружине, можно выбрать растяжение пружины s и скорость груза v. А множество его состояний, представленных в виде точек с координатами s и v, образуют плоскость, которая является двухмерным фазовым пространством этой системы. mx Двухфазная система, состоящая из смеси жидкой воды (2) и пузырьков пара (1) x Баланс Пружина а б Пружинный маятник (а) и фазовые траектории пружинного маятника (б) отделены друг от друга поверхностями, или границами раздела (напр., границей раздела системы жидкость — пар служит поверхность жидкости). Для фазовых переходов 1-го рода характерно наличие области метастабильных состояний, допускающих перегрев или переохлаждение. Для реализации перехода необходимы какие-либо неоднородности, или зародыши, новой фазы (напр., капли воды для конденсации тумана ниже точки росы). При фазовом переходе 2-го рода плотность и термодинамические функции непрерывны, а скачок испытывают 578