Что такое пассивная и активная среда
ОТКРЫТЫЕ И ЗАКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ. АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ СРЕДА
«ОТКРЫТЫЕ И ЗАКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ. АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ СРЕДА.»
ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. ИВТ-1-97
с окружающей средой. Существует свойства открытых систем, находящихся вдали от равновесного состояния: они оказываются неустойчивыми и возврат к начальному состоянию является необязательным. В некоторой точке, называемой бифуркацией (разветвлением), поведение системы становится неоднозначным.
При наличии неустойчивости изменяется роль внешних воздействий. В определенных условиях ничтожно малое воздействие на открытую систему может привести к значительным непредсказуемым последствиям (раскрытие неустойчивости).
В открытых системах, далеких от равновесия, возникают эффекты согласования, когда элементы системы коррелируют свое поведение на макроскопических расстояниях через макроскопические интервалы времени. Такое кооперативное, согласованное поведение характерно для систем различных типов: молекул, клеток, нейронов, отдельных особей и т.д.
В результате согласованного взаимодействия происходят процессы упорядочения, возникновения из хаоса определенных структур, их преобразования и усложнения. Чем больше отклонение от равновесия, тем больший охват корреляциями и взаимосвязями, тем выше согласованность процессов, даже протекающих в отдаленных областях и, казалось бы, не связанных друг с другом. Сами процессы характеризует нелинейность, наличие обратных связей и связанные с этим возможности управляющего воздействия на систему.
Теория состояний, далеких от равновесия, возникла в результате синтеза трех направлений исследований:
1. Разработка методов описания существенно неравновесных процессов на основе статистической физики. В рамках этого направления создаются кинетические модели, определяются параметры, необходимые для описания, выявляются корреляции, крупномасштабные флуктуации, устанавливаются закономерности перехода в состояние равновесия.
Синтез этих трех направлений дал новую область знаний занимающуюся описанием состояний, далеких от равновесия. С ее помощью удалось сформулировать общий подход к целой совокупности явлений природы и общества. Ее называют по- разному: синергетика, теория открытых систем, теория диссипативных структур, термодинамика необратимых процессов. Есть названия, связанные со свойствами неустойчивости, нелинейности.
Свойства атомов и молекул в различных энергетических состояниях различны. За счет неравновесных процессов происходит быстрое перераспределение заселенностей по большому числу термов и неизвестно какой из них окажется в данной конкретной системе наиболее реакционноспособным. Поэтому реакция существенно неравновесной системы на внешнее воздействие может быть неожиданной. Примером может служить диссоциация многоатомных молекул (ангармонических осцилляторов) при охлаждении газа в условиях накачки энергии. Этот эффект использовался для получения свободных атомов при низких температурах, что сыграло существенную роль в разработке химических лазеров. Другим примером нетривиального поведения существенно неравновесной системы является кратковременное охлаждение углекислого газа при резонансном поглощении излучения молекулой CО2.
В данном случае принципиально то, что при рассмотрении открытых систем, внешние параметры играют роль регуляторов, с помощью которых можно управлять процессами. Очень существенным моментом является то, что энергетические затраты на управление с помощью этих регуляторов намного меньше, чем требуется для достижения того же эффекта в равновесных условиях. Причем эффективность воздействия зависит от степени неравновесности системы.
В случае неизолированных систем, которые обмениваются с внешней средой энергией или веществом, изменение энтропии будет обусловлено процессами внутри системы (производство энтропии) и обменами с внешней средой (поток энтропии). Если производство энтропии в соответствии со вторым законом термодинамики неотрицательно, то «поток энтропии» может быть как положительным, так и отрицательным. Если поток энтропии отрицательный, то определенные стадии эволюции могут происходить при общем понижении энтропии. Последнее, согласно традиционной трактовке, означает, что «в ходе эволюции разупорядоченность будет уменьшаться за счет оттока энтропии».
Наука как открытая система
Синергетика применима и к анализу процесса самого научного познания. Наука представляет собой совокупность знаний, приведенных в систему, в которой факты и законы связаны между собой определенными соотношениями и взаимно обусловливают друг друга. Она является открытой информационной системой, связанной с внешним миром потоками информации. В физических системах самоорганизация начинается если энтропия системы убывает. Энтропия же и информация с точностью до знака совпадают. Применение синергетики в информационной формулировке в данном случае наиболее удобно.
Нарушение открытости системы, прекращение притока новой информации приводит к диссипации знаний, схоластике. Замкнутость всего общества приводит к застою и деградации. Примером могут служить Спарта, средневековая Япония, изолированные племена.
Обратимся к одной из наиболее сложной из активных систем «ЧЕЛОВЕК». На любом структурном уровне среды присутствует основной социальный элемент (человек со своей психологией, социальными, экономическими, политическими, жизненными взглядами, устремлениями и т.д.). И человек не один. Это целое общество людей (студентов, педагогов, ученых, администраторов, политиков, инженеров, экономистов и т.д.). Каждая группа людей со своим менталитетом. Все они, вольно или невольно, по тем или иным причинам содействуют или препятствуют прохождению процесса информатизации в образовательном учреждении.
Среда может быть пассивной, когда указания “гореть” просто передаются сверху, то есть от органа государственного управления образованием до обучающегося в виде отработанных заранее действий: постановлений, приказов, распоряжений, правил и т.д. Нужны громадные организационно-экономические усилия, чтобы провести по пассивной среде энергию волны, и все же она быстро затухает.
Но среда может быть и активной, когда каждая волна горения сверху подпитывается внутренней энергией на каждом уровне, то есть на каждом уровне среды есть свой генератор энергии (пейсмекер). Волна свободно проходит через элементы каждой структуры (ученых, администраторов, студентов и преподавателей и т.д.), отдающих свою энергию. Получив эту энергию, волна идет далее от элемента к элементу, распространяясь как пожар.
Синергетика устанавливает определенные режимы, параметры, характер процессов “горения”, что является исключительно полезным для получения практических результатов.
Причем законы синергетики гласят, что при превышении определенного уровня накачки энергии в среду, она может самовозбудиться и перейдет в режим интенсивного горения (“лазерный режим”), где очень легко можно будет управлять процессом прохождения волны, регулируя их малыми уровнями добавляемой энергии для того, чтобы направить волну в нужном направлении обеспечения процесса информатизации.
Среда: активная или пассивная
В этой главе мы посмотрим на активные и пассивные качества лунных узлов на стороне тела. На Схеме они изображены как А или П в факторе»Окружен ие/Жизнь».
Человека с активной жизнью и окружением влечет жить и работать в месте, которое вынуждает его быть активным и обеспечивает ему занятость. Если ему предлагают провести отпуск в тишине и спокойствии, он, скорее всего, воспротивится. Ведь это «трата энергии впустую». Лучше отпуск, где будет чем заняться. Это вовсе не значит, что он не может отдохнуть или провести время в тишине и спокойствии. Жизнь предоставит случай, чтобы он был активен и занят в среде, которая ему подходит для его жизненного ритма.
Такой тип людей любит, когда ежедневник полон и есть список дел, которые нужно завершить. Дело не в спешке и жажде закончить все в срок, а в том, чтобы проявлять активность.
Человека с пассивной жизнью и окружением привлекает место, которое естественно расслабляет. Стимулирует работать только тогда, когда действительно необходимо. Такой человек чаще ждет, когда в нем возникнет нужда, нежели проявляет активность без особых на то причин.
Ему скорее всего нравится, когда ежедневник пуст. Жизнь может быть деятельной, но настолько, чтобы не принуждать к занятости. Его деятельность свободна от давления. Скорее всего ему захочется бывать в местах с достаточным обзором, которые не принуждают к активности, и наблюдать за теми, кто занят. Суть в том, чтобы сдаться жизни, когда такой человек нужен ей.
Реферат ОТКРЫТЫЕ И ЗАКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ. АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ СРЕДА
Работа добавлена на сайт bukvasha.ru: 2015-10-28
Поможем написать учебную работу
КЫРГЫЗСКО-РОССИЙСКИЙ СЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЕСТЕСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
«ОТКРЫТЫЕ И ЗАКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ. АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ СРЕДА.»
ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. ИВТ-1-97
БИШКЕК 2000
с окружающей средой. Существует свойства открытых систем, находящихся вдали от равновесного состояния: они оказываются неустойчивыми и возврат к начальному состоянию является необязательным. В некоторой точке, называемой бифуркацией (разветвлением), поведение системы становится неоднозначным.
При наличии неустойчивости изменяется роль внешних воздействий. В определенных условиях ничтожно малое воздействие на открытую систему может привести к значительным непредсказуемым последствиям (раскрытие неустойчивости).
В открытых системах, далеких от равновесия, возникают эффекты согласования, когда элементы системы коррелируют свое поведение на макроскопических расстояниях через макроскопические интервалы времени. Такое кооперативное, согласованное поведение характерно для систем различных типов: молекул, клеток, нейронов, отдельных особей и т.д.
В результате согласованного взаимодействия происходят процессы упорядочения, возникновения из хаоса определенных структур, их преобразования и усложнения. Чем больше отклонение от равновесия, тем больший охват корреляциями и взаимосвязями, тем выше согласованность процессов, даже протекающих в отдаленных областях и, казалось бы, не связанных друг с другом. Сами процессы характеризует нелинейность, наличие обратных связей и связанные с этим возможности управляющего воздействия на систему.
Теория состояний, далеких от равновесия, возникла в результате синтеза трех направлений исследований:
1. Разработка методов описания существенно неравновесных процессов на основе статистической физики. В рамках этого направления создаются кинетические модели, определяются параметры, необходимые для описания, выявляются корреляции, крупномасштабные флуктуации, устанавливаются закономерности перехода в состояние равновесия.
Свойства атомов и молекул в различных энергетических состояниях различны. За счет неравновесных процессов происходит быстрое перераспределение заселенностей по большому числу термов и неизвестно какой из них окажется в данной конкретной системе наиболее реакционноспособным. Поэтому реакция существенно неравновесной системы на внешнее воздействие может быть неожиданной. Примером может служить диссоциация многоатомных молекул (ангармонических осцилляторов) при охлаждении газа в условиях накачки энергии. Этот эффект использовался для получения свободных атомов при низких температурах, что сыграло существенную роль в разработке химических лазеров. Другим примером нетривиального поведения существенно неравновесной системы является кратковременное охлаждение углекислого газа при резонансном поглощении излучения молекулой CО2.
В данном случае принципиально то, что при рассмотрении открытых систем, внешние параметры играют роль регуляторов, с помощью которых можно управлять процессами. Очень существенным моментом является то, что энергетические затраты на управление с помощью этих регуляторов намного меньше, чем требуется для достижения того же эффекта в равновесных условиях. Причем эффективность воздействия зависит от степени неравновесности системы.
В случае неизолированных систем, которые обмениваются с внешней средой энергией или веществом, изменение энтропии будет обусловлено процессами внутри системы (производство энтропии) и обменами с внешней средой (поток энтропии). Если производство энтропии в соответствии со вторым законом термодинамики неотрицательно, то «поток энтропии» может быть как положительным, так и отрицательным. Если поток энтропии отрицательный, то определенные стадии эволюции могут происходить при общем понижении энтропии. Последнее, согласно традиционной трактовке, означает, что «в ходе эволюции разупорядоченность будет уменьшаться за счет оттока энтропии».
Наука как открытая система
Нарушение открытости системы, прекращение притока новой информации приводит к диссипации знаний, схоластике. Замкнутость всего общества приводит к застою и деградации. Примером могут служить Спарта, средневековая Япония, изолированные племена.
Обратимся к одной из наиболее сложной из активных систем «ЧЕЛОВЕК». На любом структурном уровне среды присутствует основной социальный элемент (человек со своей психологией, социальными, экономическими, политическими, жизненными взглядами, устремлениями и т.д.). И человек не один. Это целое общество людей (студентов, педагогов, ученых, администраторов, политиков, инженеров, экономистов и т.д.). Каждая группа людей со своим менталитетом. Все они, вольно или невольно, по тем или иным причинам содействуют или препятствуют прохождению процесса информатизации в образовательном учреждении.
Но среда может быть и активной, когда каждая волна горения сверху подпитывается внутренней энергией на каждом уровне, то есть на каждом уровне среды есть свой генератор энергии (пейсмекер). Волна свободно проходит через элементы каждой структуры (ученых, администраторов, студентов и преподавателей и т.д.), отдающих свою энергию. Получив эту энергию, волна идет далее от элемента к элементу, распространяясь как пожар.
Синергетика устанавливает определенные режимы, параметры, характер процессов “горения ”, что является исключительно полезным для получения практических результатов.
Причем законы синергетики гласят, что при превышении определенного уровня накачки энергии в среду, она может самовозбудиться и перейдет в режим интенсивного горения (“лазерный режим”), где очень легко можно будет управлять процессом прохождения волны, регулируя их малыми уровнями добавляемой энергии для того, чтобы направить волну в нужном направлении обеспечения процесса информатизации.
ОТКРЫТЫЕ И ЗАКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ. АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ СРЕДА
ЕСТЕСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
«ОТКРЫТЫЕ И ЗАКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ. АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ СРЕДА.»
ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. ИВТ-1-97
БИШКЕК 2000
с окружающей средой. Существует свойства открытых систем, находящихся вдали от равновесного состояния: они оказываются неустойчивыми и возврат к начальному состоянию является необязательным. В некоторой точке, называемой бифуркацией (разветвлением), поведение системы становится неоднозначным.
При наличии неустойчивости изменяется роль внешних воздействий. В определенных условиях ничтожно малое воздействие на открытую систему может привести к значительным непредсказуемым последствиям (раскрытие неустойчивости).
В открытых системах, далеких от равновесия, возникают эффекты согласования, когда элементы системы коррелируют свое поведение на макроскопических расстояниях через макроскопические интервалы времени. Такое кооперативное, согласованное поведение характерно для систем различных типов: молекул, клеток, нейронов, отдельных особей и т.д.
В результате согласованного взаимодействия происходят процессы упорядочения, возникновения из хаоса определенных структур, их преобразования и усложнения. Чем больше отклонение от равновесия, тем больший охват корреляциями и взаимосвязями, тем выше согласованность процессов, даже протекающих в отдаленных областях и, казалось бы, не связанных друг с другом. Сами процессы характеризует нелинейность, наличие обратных связей и связанные с этим возможности управляющего воздействия на систему.
Теория состояний, далеких от равновесия, возникла в результате синтеза трех направлений исследований:
Разработка методов описания существенно неравновесных процессов на основе статистической физики. В рамках этого направления создаются кинетические модели, определяются параметры, необходимые для описания, выявляются корреляции, крупномасштабные флуктуации, устанавливаются закономерности перехода в состояние равновесия.
Синтез этих трех направлений дал новую область знаний занимающуюся описанием состояний, далеких от равновесия. С ее помощью удалось сформулировать общий подход к целой совокупности явлений природы и общества. Ее называют по- разному: синергетика, теория открытых систем, теория диссипативных структур, термодинамика необратимых процессов. Есть названия, связанные со свойствами неустойчивости, нелинейности.
Свойства атомов и молекул в различных энергетических состояниях различны. За счет неравновесных процессов происходит быстрое перераспределение заселенностей по большому числу термов и неизвестно какой из них окажется в данной конкретной системе наиболее реакционноспособным. Поэтому реакция существенно неравновесной системы на внешнее воздействие может быть неожиданной. Примером может служить диссоциация многоатомных молекул (ангармонических осцилляторов) при охлаждении газа в условиях накачки энергии. Этот эффект использовался для получения свободных атомов при низких температурах, что сыграло существенную роль в разработке химических лазеров. Другим примером нетривиального поведения существенно неравновесной системы является кратковременное охлаждение углекислого газа при резонансном поглощении излучения молекулой CО2.
В данном случае принципиально то, что при рассмотрении открытых систем, внешние параметры играют роль регуляторов, с помощью которых можно управлять процессами. Очень существенным моментом является то, что энергетические затраты на управление с помощью этих регуляторов намного меньше, чем требуется для достижения того же эффекта в равновесных условиях. Причем эффективность воздействия зависит от степени неравновесности системы.
В случае неизолированных систем, которые обмениваются с внешней средой энергией или веществом, изменение энтропии будет обусловлено процессами внутри системы (производство энтропии) и обменами с внешней средой (поток энтропии). Если производство энтропии в соответствии со вторым законом термодинамики неотрицательно, то «поток энтропии» может быть как положительным, так и отрицательным. Если поток энтропии отрицательный, то определенные стадии эволюции могут происходить при общем понижении энтропии. Последнее, согласно традиционной трактовке, означает, что «в ходе эволюции разупорядоченность будет уменьшаться за счет оттока энтропии».
Наука как открытая система
Синергетика применима и к анализу процесса самого научного познания. Наука представляет собой совокупность знаний, приведенных в систему, в которой факты и законы связаны между собой определенными соотношениями и взаимно обусловливают друг друга. Она является открытой информационной системой, связанной с внешним миром потоками информации. В физических системах самоорганизация начинается если энтропия системы убывает. Энтропия же и информация с точностью до знака совпадают. Применение синергетики в информационной формулировке в данном случае наиболее удобно.
Нарушение открытости системы, прекращение притока новой информации приводит к диссипации знаний, схоластике. Замкнутость всего общества приводит к застою и деградации. Примером могут служить Спарта, средневековая Япония, изолированные племена.
Обратимся к одной из наиболее сложной из активных систем «ЧЕЛОВЕК». На любом структурном уровне среды присутствует основной социальный элемент (человек со своей психологией, социальными, экономическими, политическими, жизненными взглядами, устремлениями и т.д.). И человек не один. Это целое общество людей (студентов, педагогов, ученых, администраторов, политиков, инженеров, экономистов и т.д.). Каждая группа людей со своим менталитетом. Все они, вольно или невольно, по тем или иным причинам содействуют или препятствуют прохождению процесса информатизации в образовательном учреждении.
Среда может быть пассивной, когда указания “гореть” просто передаются сверху, то есть от органа государственного управления образованием до обучающегося в виде отработанных заранее действий: постановлений, приказов, распоряжений, правил и т.д. Нужны громадные организационно-экономические усилия, чтобы провести по пассивной среде энергию волны, и все же она быстро затухает.
Но среда может быть и активной, когда каждая волна горения сверху подпитывается внутренней энергией на каждом уровне, то есть на каждом уровне среды есть свой генератор энергии (пейсмекер). Волна свободно проходит через элементы каждой структуры (ученых, администраторов, студентов и преподавателей и т.д.), отдающих свою энергию. Получив эту энергию, волна идет далее от элемента к элементу, распространяясь как пожар.
Синергетика устанавливает определенные режимы, параметры, характер процессов “горения”, что является исключительно полезным для получения практических результатов.
Причем законы синергетики гласят, что при превышении определенного уровня накачки энергии в среду, она может самовозбудиться и перейдет в режим интенсивного горения (“лазерный режим”), где очень легко можно будет управлять процессом прохождения волны, регулируя их малыми уровнями добавляемой энергии для того, чтобы направить волну в нужном направлении обеспечения процесса информатизации.
АКТИВНАЯ СРЕДА
— вещество, в к-ром создана инверсия населённостей энергетич. уровней квантовой системы. А. с. усиливает проходящее через неё резонансное эл.-магн. излучение при условии, если коэф. квантового усиления превышает коэф. потерь энергии в А. с. (см. Квантовая электроника). Применение положит. обратной связи позволяет использовать А. с. для создания генератора когерентного эл.-магн. излучения.
При этом необходимо избират. возбуждение (или создание каналов ускоренной релаксации) атомов или молекул, обеспечивающее избыточное заселение одного или неск. верхних уровней энергии по сравнению с нижележащим уровнем. Одним из наиб. эфф. методов возбуждения является т. н. метод оптич. накачки. Он особенно эффективен для возбуждения сред, обладающих широкими полосами поглощения (твёрдых тел, жидкостей, см. Твердотельный лазер, Жидкостные лазеры,). В полупроводниках А. с. можно создавать разл. способами: инжекцией носителей заряда через моно- и гетеропереходы (см. Инжекционный лазер, Гетеролазер), бомбардировкой пучком быстрых электронов; оптич. возбуждением; электрич. пробоем в электрич. поле (см. Полупроводниковый лазер). А. с. в газах создаётся в большинстве случаев в электрич. разряде. Возбуждение частиц возникает при электронном ударе. Обычно для увеличения эффективности накачки к рабочему газу добавляются вспомогательные, передающие возбуждение на верхний лазерный уровень рабочего газа и опустошающие его нижний лазерный уровень.
Лит.: Справочник по лазерам, пер. с англ. под ред. А. М. Прохорова, т. 1-2, М.. 1978; Звелто О., Физика лазеров, пер. с англ., 2 изд., М., 1984; Карлов Н. В., Лекции по квантовой электронике, М., 1983. М. Н. Андреева.
Полезное
Смотреть что такое «АКТИВНАЯ СРЕДА» в других словарях:
АКТИВНАЯ СРЕДА — в квантовой электронике, вещество, в котором создана инверсия населенностей. Активная среда необходимый элемент большинства устройств квантовой электроники, создающий условия усиления и генерации электромагнитных волн (смотри также Лазер, Мазер) … Современная энциклопедия
АКТИВНАЯ СРЕДА — вещество, в котором распределение частиц (атомов, ионов, молекул) по энергетическим состояниям не является равновесным (см. Больцмана распределение), а хотя бы для одной пары уровней энергии существует инверсия населенностей … Большой Энциклопедический словарь
активная среда — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN participating medium … Справочник технического переводчика
активная среда — вещество, в котором распределение частиц (атомов, ионов, молекул) по энергетическим состояниям не является равновесным (см. Больцмана распределение), а хотя бы для одной пары уровней энергии существует инверсия населённостей. * * * АКТИВНАЯ СРЕДА … Энциклопедический словарь
активная среда — aktyvioji terpė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Kvantinio generatoriaus arba lazerio spinduliavimą sužadinanti medžiaga. atitikmenys: angl. active medium vok. aktives Medium, n; invertiertes Medium, n rus. активная… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
активная среда — aktyvioji terpė statusas T sritis chemija apibrėžtis Kvantinio generatoriaus spinduliuotę sužadinanti medžiaga. atitikmenys: angl. active medium rus. активная среда … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
активная среда — aktyvioji terpė statusas T sritis chemija apibrėžtis Terpė, sąveikaujanti su joje esančia medžiaga. atitikmenys: angl. active medium rus. активная среда … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
активная среда — aktyvioji terpė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. active medium vok. aktives Medium, n rus. активная среда, f pranc. milieu actif, m … Fizikos terminų žodynas
АКТИВНАЯ СРЕДА — вещество, в к ром распределение частиц (атомов, ионов, молекул) по энергетич. состояниям не является равновесным (см. Больцмана распределение), а хотя бы для одной пары уровней энергии существует инверсия населённостей. А. с. необходимый элемент… … Естествознание. Энциклопедический словарь
лазерная активная среда — активная среда Среда, обладающая способностью усиления электромагнитного излучения на частоте лазерного перехода. [ГОСТ 15093 90] Тематики лазерное оборудование Синонимы активная среда EN laser materiallaser medium … Справочник технического переводчика