【負溫度】

豐碩

【負溫度】

 

negativetemperature

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

或稱負熱力學溫度。

 

在1951年珀色耳(Purcell)和龐德(Pound)發現在氟化鋰晶體上的自旋系統，可以處在負溫度狀態達幾分鐘之久。

 

而在1956年喇姆塞(Ramsey)作了理論的說明。

 

由熱力學理論可知，系統的溫度T可由公式得出，其中S和E分別代表系統的熵和內能。

 

通常系統的熵隨內能單調地增加，其熱力學溫度是恆正的。

 

但也存在一些系統，例如自旋系統，其能量有一個上限，而熵為內能的函數有一個極大，當系統處於熵隨內能單調地減少的範圍，這個系統即處於負溫度狀態。

 

對一個可以產生負溫度狀態之系統，當熱力學溫度T→0時，系統處於最低的能量態，它的熵等於零。

 

在系統的溫度升高時，系統的內能和熵也單調地增加。

 

當T→＋∞時，熵達到最大值，此時如果使系統的內能繼續增加，即系統繼續變"熱"，而系統的溫度會由T＝－∞漸增到－0。

 

可見，負溫度狀態的系統的內能大於正溫度狀態的系統的內能，因此當一個處於負溫度狀態的系統與一個正溫度狀態的系統熱接觸時，熱量即以負溫度系統傳達到正溫度系統。

 

也就是說，負溫度並不是比正溫度低，而是比無限大溫度還高。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary