Статистическая физика
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(6.116)
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(6.118) |
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np , â ª çâ® ; 0 2, ¯®í⮬㠢 à §«®¦¥¨¨ (6.121) 㦮 ¢ë¯¨á âì ¢á¥ ç«¥ë 2. ®£¤ § ¯¨è¥¬:
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131 |
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㤥¬ áç¨â âì äãªæ¨î f(p; p0) ¥¯à¥à뢮© ¯à¨ p ¨ p0 ¡«¨§ª¨å ª pF . à ª- â¨ç¥áª¨ âॡã¥âáï § âì f(p; p0) ⮫쪮 á ¬®© ¯®¢¥àå®á⨠¥à¬¨, â.¥. ¯à¨ jpj = jp0j = pF . ®£¤ f(p; p0) § ¢¨á¨â ⮫쪮 ®â ¢§ ¨¬®© ®à¨¥â 樨 ¢¥ªâ®à®¢ p ¨ p0 (㣫 ¬¥¦¤ã ¨¬¨) ¨ ®â ᯨ®¢ , 0. ¤®¡® § ¯¨á âì f(p; p0), ¢ë¤¥«¨¢ ¥¥ ¥§ ¢¨á¨¬ë¥ ª®¬¯®¥âë, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ¯ à ««¥«ì®© ¨ ⨯ à ««¥«ì®© ®à¨¥â 樨 ᯨ®¢:
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ª®áâ âë Fls;(a) á ¯®¬®éìî:
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m |
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©â¨ ᯨ®¢ãî (¯ à ¬ £¨âãî) ¢®á¯à¨¨¬ç¨¢®áâì ä¥à¬¨-¦¨¤ª®á⨠[3, 23]: |
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í¥à£¨¨ ä¥à¬¨-¦¨¤ª®áâ¨, â ª¦¥ § ¢¨á¨â ¥ ⮫쪮 ®â ¨¬¯ã«ìᮢ p ¨ p0 ¨ ᯨ®¢, ® ¨ ®â ª®®à¤¨ â r ¨ r0. ¯à®á⥩襬 á«ãç ¥ (¯à¨¡«¨¦¥¨¥ á ¬®á®£« ᮢ ®£® ¯®«ïàâà¨), ¯à¥¥¡à¥£ ï ®¡¬¥ë¬¨ íä䥪⠬¨, ¤«ï ç áâ¨æ, ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢ãîé¨å ¯® æ¥âà «ì®¬ã § ª®ã ᨫ á ¯®â¥æ¨ «ì®© í¥à£¨¥© U(jr ; r0j), ¨¬¥¥¬:
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14 ãªæ¨¨ à á¯à¥¤¥«¥¨ï ª¢ §¨ç áâ¨æ §¤¥áì ¯®¤à §ã¬¥¢ ¥âáï ¢ á¬ëá«¥ ¨£¥à , ç⮡ë ãç¥áâì ª®®à¤¨ âãî § ¢¨á¨¬®áâì.
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133 |
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¨ï¢«¥¨¥ íªà ¨à®¢ª¨ ¤ «ì®¤¥©áâ¢ãîé¨å ªã«®®¢áª¨å ᨫ ¢ ª¢ ⮢®© á¨á⥬¥,
«®£¨ç®¥ ®¯¨á ®¬ã ¢ëè¥ ¤«ï ª« áá¨ç¥áª®© ¯« §¬ë [23].
ãá«®¢¨ïå, ª®£¤ ¬®¦® ¯à¥¥¡à¥çì ५ï⨢¨áâ᪨¬¨ íä䥪⠬¨ ᯨ { ®à¡¨- ⠫쮣® ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï äãªæ¨î f(p; p0) ¬®¦® ᮢ ¯à¥¤áâ ¢¨âì ¢ ¢¨¤¥ (6.127) ¨«¨ (6.128). «¥¥ ¬®¦® ᮢ ¢¢¥á⨠ä¥à¬¨-¦¨¤ª®áâë¥ ª®áâ âë (6.129), (6.130), ª®â®àë¥ ¯®¤«¥¦ â ®¯à¥¤¥«¥¨î ¨§ íªá¯¥à¨¬¥â . १ã«ìâ â¥, ¨ ¢ ⥮- ਨ § à殮®© ä¥à¬¨-¦¨¤ª®á⨠¬®£ãâ ¡ëâì ¯®«ãç¥ë ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï ⥯«®¥¬- ª®á⨠(6.117), íä䥪⨢®© ¬ ááë (6.132) ¨ ᯨ®¢®© ¢®á¯à¨¨¬ç¨¢®á⨠(6.133), á®- ¢¥à襮 «®£¨çë¥ á«ãç î ¥©âà «ì®© ä¥à¬¨-¦¨¤ª®á⨠[23]. áâ¥á⢥®, çâ®
134
§ 票ï ä¥à¬¨-¦¨¤ª®áâëå ª®áâ â ¢ à §ëå ¬¥â «« å à §«¨çë ¨ ®â«¨ç îâáï ®â â ª®¢ëå ¢ ¦¨¤ª®¬ He3, ïïáì å à ªâ¥à¨á⨪®© ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢¨ï ª¢ §¨ç áâ¨æ ¢ ¤ ®¬ ¢¥é¥á⢥. ஬¥ ⮣®, ¢ ¬¥â «« å í«¥ªâà® ï ä¥à¬¨-¦¨¤ª®áâì ¬®¦¥â ¡ëâì ¨§®âய®©, ¯®¢¥àå®áâì ¥à¬¨ ¥ áä¥à¨ç¥áª®©, çâ® ®¯à¥¤¥«ï¥âáï íä䥪- â ¬¨ ªà¨áâ ««¨ç¥áª®© à¥è¥âª¨. í⮬ á«ãç ¥ âॡã¥âáï ®¡®¡é¥¨¥ à áᬮâ८© ¨§®âய®© ¬®¤¥«¨.
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ã¯¥à®¢áª ï ¥ãá⮩稢®áâì.
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ë ¯à®¢¥¤¥¬ ¥áª®«ìª® ã¯à®é¥®¥ à áᬮâ२¥ ªã¯¥à®¢áª®© ¥ãá⮩稢®- áâ¨, ª®â®à®¥ ¤ ¥â \¯®çâ¨" ¯à ¢¨«ìë© ®â¢¥â [24]. «ï ®¯à¥¤¥«¥®á⨠¡ã¤¥¬ ¨¬¥âì ¢¢¨¤ã í«¥ªâà®ë ¢ ¬¥â ««¥. ëè¥ ã¦¥ ®â¬¥ç «®áì, çâ® ª¢ §¨ç áâ¨æë ¢ ä¥à¬¨- ¦¨¤ª®á⨠஦¤ îâáï ¯®¯ à® (ç áâ¨æ ¤ ¯®¢¥àå®áâìî ¥à¬¨, ¤ëઠ¯®¤ ¥©).¡«¨§¨ ¯®¢¥àå®á⨠¥à¬¨, ¢ ᮮ⢥âá⢨¨ á (6.115), ¨¬¥¥¬:
p = vF (jpj ; pF ) |
(ç áâ¨æ |
) |
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p = vF (pF ; jpj) |
(¤ëઠ|
) |
(7.1) |
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㤥¬ ¨â¥à¥á®¢ âìáï ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¥¬ ¤¢ãå ç áâ¨æ (¨«¨ ¤ëப) ¢¡«¨§¨ ¯®¢¥àå- ®á⨠¥à¬¨. à ¢¥¨¥ ।¨£¥à ¤«ï ¤¢ãå ª¢ §¨ç áâ¨æ, ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢ãîé¨å á
135
136 |
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) + H0(r |
2 |
) + U |
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1 |
; r )] |
(r |
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; r |
2 |
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(r |
1 |
; r ) |
(7.2) |
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|
1 |
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|
|
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2 |
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1 |
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|
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2 |
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r |
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r |
) = j pj |
p( |
r |
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(7.3) |
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) |
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) |
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|||||||||||||||||||||||||||||
®á®¢®¬ á®áâ®ï¨¨ ¨¬¯ã«ìá á¢ï§ ®© ¯ àë ¤®«¦¥ ¡ëâì à ¢¥ ã«î ¨, ¢ ¯à®á⥩- |
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襬 á«ãç ¥, ¤®«¦¥ ¡ëâì à ¢¥ ã«î ¥¥ ᯨ 2. à ¡ã¤¥â ®¯¨áë¢ âìáï á㯥௮- |
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(r1) |
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p |
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|
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X |
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|
|
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(7.5) |
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p0 |
|
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||||||||||||||||||||
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|
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®£à ¨- |
票¥ ¨¬¯ã«ìáë ®§ ç ¥â, çâ® íâ® ¯à¨â殮¨¥ áãé¥áâ¢ã¥â ⮫쪮 ¢ á«®¥ è¨à¨®© 2h!D ¢®ªà㣠ãà®¢ï ¥à¬¨. ® ®¡áâ®ï⥫ìá⢮, çâ® §¤¥áì 䨣ãà¨àã¥â ¤¥¡ ¥¢áª ï ç áâ®â , á¢ï§ ® ¯à®áâ® á ⥬, çâ® ¢ ¡®«ìè¨á⢥ ॠ«ìëå ¬¥â ««®¢ ¬¨ªà®áª®- ¯¨ç¥áª¨© ¬¥å ¨§¬ â ª®£® ¯à¨â殮¨ï á¢ï§ á í«¥ªâà® { ä®®ë¬ ¢§ ¨¬®- ¤¥©á⢨¥¬, ä®®ë ¨ ¬®£ãâ ⮫쪮 ¤¥©á⢮¢ âì í«¥ªâà®ë ¢ á«®¥ è¨à¨®©
2h!D "F ¢¡«¨§¨ ¯®¢¥àå®á⨠¥à¬¨. |
|
|
|
|
|
|
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F |
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I = |
|
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cp0 |
(7.8) |
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0 |
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h! |
D |
|
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p |
=pXF |
vF |
|
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2 ë ¡ã¤¥¬ à áᬠâਢ âì ã¯à®é¥ãî ¬®¤¥«ì á ¯®ç⨠â®ç¥çë¬ ¯à¨â殮¨¥¬ ª¢ §¨ç áâ¨æ, ¯à¨æ¨¯ 㫨 § ¯à¥é ¥â ¤¢ã¬ ä¥à¬¨® ¬ ¨¬¥âì ®¤¨ ª®¢ë© ᯨ ¢ ®¤®© â®çª¥.
|
137 |
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®âà¨æ ⥫쮬ã |
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(7.7) ¢ (7.8), ¯®«ãç ¥¬: |
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|
|
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I = 2gI p0=pF |
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j p0 j + |
|
|
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1 |
h!D |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
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|
|
h!D |
|
|
|
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|
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j j+ |
|
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2gI F ln |
|
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; |
pF ), ¢¢¥¤ï |
|||||||||||||||
¯«®â®áâì á®áâ®ï¨© ¯®¢¥àå®á⨠¥à¬¨ F = |
mpF |
|
|
|
|||||||||||||
2h3 |
¨ ã竨, çâ® |
h!D. ®- |
|||||||||||||||
á«¥¤¨© ª®íää¨æ¨¥â 1=2 á¢ï§ á ⥬, çâ® ¬ë §¤¥áì á㬬¨à㥬 ¯® á®áâ®ï¨ï¬ |
|||||||||||||||||
®¤®© ¨§ ª¢ §¨ç áâ¨æ ¯ àë, ã ª®â®à®© ¯à®¥ªæ¨ï ᯨ § ¤ , ⮣¤ |
|
ª ª ¯«®â- |
|||||||||||||||
®áâì á®áâ®ï¨© F § ¯¨á ¤«ï ®¡¥¨å ¯à®¥ªæ¨© ᯨ . ®®â¢¥âá⢥®, ¨§ (7.9) |
|||||||||||||||||
¯®«ãç ¥¬ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï : |
|
|
1g F ln h!D |
|
|
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|
|
|
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1 = |
|
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(7.10) |
||||||||||
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2 |
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à¥è¥¨¥: |
|
|
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2 |
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= h!D exp ; |
|
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(7.11) |
g F |
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®¯à¥¤¥«ïî饥 ª®¥çãî í¥à£¨î á¢ï§¨ ¯ àë. ª¨¬ ®¡à §®¬, è |
ä¥à¬¨¥¢áª ï |
б¨бв¥¬ ¥гбв®©з¨¢ ®в®б¨в¥«м® ®¡а §®¢ ¨п б¢п§ ле ¯ а н«¥ªва®®¢ ¯а¨ бª®«м г£®¤® б« ¡®¬ ¯а¨вп¦¥¨¨ ¢¡«¨§¨ ¯®¢¥ае®бв¨ ¥а¬¨. в® ¨ ¥бвм ¥гбв®©- з¨¢®бвм г¯¥а . а®¢¥¤¥®¥ а бᬮва¥¨¥ ¥бª®«мª® ¥в®з® { а¥зм и« ® ¤¢ге ¢л¤¥«¥ле н«¥ªва® е д®¥ ¦¥бвª®© ¯®¢¥ае®бв¨ ¥а¬¨, ® ®® ¤ ¥в ¯а - ¢¨«мл© а¥§г«мв в ¤«п н¥а£¨¨ б¢п§¨ ¯ ал ¯® ¯®ап¤ªг ¢¥«¨з¨л. г¯¥а®¢бª¨¥ ¯ ал, ®з¥¢¨¤®, п¢«повбп ¡®§® ¬¨ ¨ ¬®£гв ¯а¥в¥а¯¥¢ вм ¡®§¥-ª®¤¥б ж¨о ¯а¨ ¤®бв в®з® ¨§ª¨е в¥¬¯¥а вга е, зв® ¨ ¥бвм £« ¢ п ¨¤¥п ¢ ®¡кпб¥¨¨ ¬¥е ¨§¬ б¢¥аев¥ªгз¥бв¨ ¢ д¥а¬¨-б¨бв¥¬¥ (б¢¥ае¯а®¢®¤¨¬®бв¨).
¢¥àå⥪ã稩 ä¥à¬¨-£ §. ¥à£¥â¨ç¥áª¨© ᯥªâà.
â ª, 䨧¨ç¥áª ï ¯à¨à®¤ ᢥàå¯à®¢®¤¨¬®á⨠¬¥â ««®¢ á®á⮨⠢ áâ६«¥¨¨ í«¥ª- âà®®¢ ª ᯠਢ ¨î, â.¥. ®¡à §®¢ ¨î á¢ï§ ëå á®áâ®ï¨© ¨§ ¯ à ç áâ¨æ, å®- ¤ïé¨åáï (¢ ¨¬¯ã«ìᮬ ¯à®áâà á⢥) ¢¡«¨§¨ ¯®¢¥àå®á⨠¥à¬¨ ¨ ®¡« ¤ îé¨å à ¢ë¬¨ ¯® ¢¥«¨ç¨¥ ¨ ¯à®â¨¢®¯®«®¦ë¬¨ ¯® ¯à ¢«¥¨î ¨¬¯ã«ìá ¬¨ ¨ ᯨ- ¬¨. ¨ªà®áª®¯¨ç¥áª¨© ¬¥å ¨§¬ ¯à¨â殮¨ï ¢ âà ¤¨æ¨®ëå ᢥàå¯à®¢®¤¨- ª å (á ⥬¯¥à âãன ᢥàå¯à®¢®¤ï饣® ¯¥à¥å®¤ Tc < 30K) á¢ï§ á í«¥ªâà® { ä®®ë¬ ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¥¬. à¨à®¤ ¯à¨â殮¨ï ¢ ¢ë᮪®â¥¬¯¥à âãàëå ᢥàå- ¯à®¢®¤¨ª å ®á®¢¥ ®ªá¨¤®¢ ¬¥¤¨ (Tc > 30K) ¥é¥ ®ª®ç â¥«ì® ¥ ¢ëïᥠ, ᪮॥ ¢á¥£® ® á¢ï§ á ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¥¬ ®á¨â¥«¥© ⮪ á â¨ä¥à஬ £¨â- 묨 ᯨ®¢ë¬¨ ä«ãªâã æ¨ï¬¨. ᢥàå⥪ã祬 He3 (£¤¥ ¢ ®¡« á⨠T < 2:610;3K
138 |
|
áãé¥áâ¢ã¥â ¥áª®«ìª® ᢥàå⥪ãç¨å ä §) íâ® ®¡¬¥ ¯ à ¬ £® ¬¨ (ᯨ®¢ë¬¨ ä«ãªâã æ¨ï¬¨) ¬¥¦¤ã ª¢ §¨ç áâ¨æ ¬¨ ¢ £¥«¨¨. ।« £ «¨áì ¨ ¤à㣨¥ ¬¥å ¨§¬ë ᯠਢ ⥫쮣® ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï, ¯à¨¬¥à â ª §ë¢ ¥¬ë© íªá¨â®ë© ¬¥å ¨§¬.
«î¡®¬ á«ãç ¥ à¥çì ¨¤¥â ® ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¨ § áç¥â ®¡¬¥ ⥬ ¨«¨ ¨ë¬ ª¢ - ⮬ ª®««¥ªâ¨¢ëå (¡®§®ëå) ¢®§¡ã¦¤¥¨© ¬¥¦¤ã ä¥à¬¨®ë¬¨ ª¢ §¨ç áâ¨æ ¬¨.
¤ «ì¥©è¥¬ ¬ë ¥ à áᬠâਢ ¥¬ í⨠¬¥å ¨§¬ë, ®£à ¨ç¨¢ ïáì ®¡á㦤¥¨¥¬
âà ¤¨æ¨®®© ¬®¤¥«¨ ᢥàå¯à®¢®¤¨¬®á⨠¬¥â ««®¢, ®á®¢¥ ¯à®á⥩襩 ¬®¤¥«¨, ¯à¥¤«®¦¥®© नë¬, 㯥஬ ¨ à¨ää¥à®¬ (¬®¤¥«ì )3.
न, ã¯¥à ¨ à¨ää¥à ¯à¥¤«®¦¨«¨ á«¥¤ãî騩 ¬®¤¥«ìë© £ ¬¨«ì⮨ ᢥàå¯à®¢®¤¨ª :
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X |
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X |
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H = |
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V |
pp0 |
ap0 |
"a;p0#a;p#ap" |
(7.12) |
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ã¨ç⮦¥¨ï í«¥ªâà® á ¨¬¯ã«ìᮬ p ¨ ¯à®¥ªæ¨¥© ᯨ . ª ª®áâ âë ¢§ - ¨¬®¤¥©á⢨ï g ¢ë¡à ᮮ⢥âáâ¢ãî騬 ¯à¨â殮¨î, ¨ ® áç¨â ¥âáï ®â«¨ç®© ®â ã«ï ⮫쪮 ¢ ¥ª®â®à®¬ í¥à£¥â¨ç¥áª®¬ á«®¥ ¢¡«¨§¨ ¯®¢¥àå®á⨠¥à¬¨, ª ª ¢ (7.6). ¬¥â¨¬, çâ® íâ®â £ ¬¨«ì⮨ ¨¬¥¥â á¨«ì® \ã१ ë©" ¢¨¤ { ¢§ ¨- ¬®¤¥©áâ¢ãîâ, ¢ ᮮ⢥âá⢨¨ á ¨§«®¦¥®© ¢ëè¥ ª à⨮©, ⮫쪮 í«¥ªâà®ë á ¯à®â¨¢®¯®«®¦ë¬¨ ¨¬¯ã«ìá ¬¨ ¨ ᯨ ¬¨, ¢á¥ ¯à®ç¨¥ ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢¨ï ¯à®áâ® ¢ë¡à®è¥ë4.
ਠ«¨§¥ £ ¬¨«ì⮨ (7.12) ¢®á¯®«ì§ã¥¬áï ¬¥â®¤®¬, ¯à¥¤«®¦¥ë¬ ®- £®«î¡®¢ë¬. ¢¥¤¥¬ ¢¬¥áâ® ç á⨠£ ¬¨«ì⮨ (7.12), ®â¢¥âá⢥®© § ¢§ ¨¬®- ¤¥©á⢨¥:
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(7.13)
(7.14)
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3 ਠí⮬ ¬ë ¡ã¤¥¬ à áᬠâਢ âì ⮫쪮 ᨣ«¥â®¥ ᯠਢ ¨¥ í«¥ªâà®®¢ (á ¯à®â¨¢®¯®- «®¦ë¬¨ ᯨ ¬¨) ¨ ã«¥¢ë¬ ®à¡¨â «ìë¬ ¬®¬¥â®¬ ¯ àë (s-ᯠਢ ¨¥), å®âï ¢ ¥ª®â®àëå ¬¥â «« å ¨ ᢥàå⥪ã祬 He3 ᯠਢ ¨¥ ¯à®¨á室¨â ¢ âਯ«¥â®¬ á®áâ®ï¨¨ ¯® ᯨã (¯ à «- «¥«ìë¥ á¯¨ë ¢ ¯ à¥) ¨ ¥ ®¡ï§ â¥«ì® ¢ s-á®áâ®ï¨¨ ¯® ®à¡¨â «ì®¬ã ¬®¬¥âã. ¯à¨¬¥à, ¢ 㯮¬ïãâëå ¢ë᮪®â¥¬¯¥à âãàëå ᢥàå¯à®¢®¤¨ª å ॠ«¨§ã¥âáï ᨣ«¥â®¥ d-ᯠਢ ¨¥.
4 १ã«ìâ ⥠⠪®£® ã¯à®é¥¨ï (¢ë¤¥«¥¨ï ¨¡®«¥¥ áãé¥á⢥®£® ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï) § ¤ çã 㤠¥âáï ¨áá«¥¤®¢ âì ¤®áâ â®ç® ¤¥â «ì®, ⥮à¨ï ï¥âáï ®¤¨¬ ¨§ ¢ëáè¨å ¤®á⨦¥¨© ᮢ६¥®© ⥮à¥â¨ç¥áª®© 䨧¨ª¨, ¥¥ ®á®¢ë¥ ¨¤¥¨ á®åà ïîâ ᨫ㠢 ¯à¨¬¥¥¨¨ ª á ¬ë¬ à §- ë¬ á¨á⥬ ¬ ¨ ¬ áèâ ¡ ¬ í¥à£¨¨ (⥬¯¥à âãàë). ®¬¨¬® 㦥 㯮¬ïãâëå ¯à¨¬¥à®¢, 㪠¦¥¬ ¯à¨¬¥¨¬®áâì ¥¥ ª ¯à®æ¥áá ¬ ᯠਢ ¨ï 㪫®®¢ ¢ ⮬ëå ï¤à å, ª ᢥàå⥪ãç¥á⨠拉ன ¬ â¥à¨¨ ¢ ¥©âà®ëå §¢¥§¤ å, â ª¦¥ ª ¥ª®â®àë¬ ¬®¤¥«ï¬ ᮢ६¥®© ⥮ਨ í«¥¬¥â àëå ç áâ¨æ.
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139 |
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(7.17) |
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c-ç¨á« (7.16), (7.17), â.¥. |
¯à¥¤¯®«®¦¨âì, çâ® ªã¯¥à®¢áª¨¥ ¯ àë ¯à¨ ¨§ª¨å ⥬¯¥- |
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¤¥â ¯¥à¥å®¤ ¢ ᢥàå¯à®¢®¤ï饥 á®áâ®ï¨¥. |
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6 |
¥ï¢®¬ ¢¨¤¥ íâ® ¦¥ ¡ë«® ᤥ« ® ¨ ¢ (6.89), ¢ ¬®¤¥«¨ ¡®§¥-£ § . |
7 |
¤¥áì ¬ë áâ «ª¨¢ ¥¬áï á ¥¨¥¬, ª®â®à®¥ ¢ ᮢ६¥®© ⥮ਨ §ë¢ ¥âáï ᯮâ ë¬ |
àã襨¥¬ ᨬ¬¥âਨ { ®¢®¥ ®á®¢®¥ á®áâ®ï¨¥ á¨á⥬ë (ᢥàå¯à®¢®¤¨ª) ¨¬¥¥â ¡®«¥¥ ¨§ªãî ᨬ¬¥âà¨î, ¥¦¥«¨ £ ¬¨«ì⮨ á¨á⥬ë (7.12). ª®¥ ¥¨¥ ï¥âáï ⨯¨çë¬ ¤«ï «î¡®£® ä §®¢®£® ¯¥à¥å®¤ II த .