Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 29-12-2018

adiabatische invariant

betekenis & definitie

adiabatische invariant - (ook: werkingsintegraal), een grootheid die, in eerste benadering, niet verandert tijdens een fysisch proces. Bij vele fysische verschijnselen zijn grootheden aan te geven die tijdens het verschijnsel niet veranderen. B.v. bij de vrije val (zonder wrijving) van een lichaam blijft de som van de potentiële en kinetische energie van het lichaam rigoureus constant, m.a.w. deze som is een ‘exacte invariant’.

Beschouwt men daarentegen een slinger bestaande uit een massa, opgehangen aan een draad met een lengte l. Bij afwezigheid van wrijving zal een slingerbeweging onverzwakt blijven voortduren. Deze slingerbeweging is te beschrijven door een bepaalde waarde van energie E, door zijn frequentie ƒ enz. Laat men de lengte van de slinger geleidelijk en zeer langzaam (dat is adiabatisch) veranderen, dan gaat de oorspronkelijke slingerbeweging geleidelijk over in een andere slingerbeweging met andere waarden voor E en f. Men kan nu bewijzen dat de verhouding E/f niet verandert bij trage overgang van de ene bewegingstoestand naar de andere: E/f is een adiabatische invariant van de slingerbeweging.

Plasmafysica. De banen die geladen deeltjes beschrijven in inhomogene magnetische velden zijn vaak zeer ingewikkeld. Informatie over deze banen kan worden verkregen door te zoeken naar een adiabatische invariant van de beweging. In dit voorbeeld is het magnetisch moment van het geladen deeltje een geschikte adiabatische invariant om beweging ervan te beschrijven, wanneer tenminste aan dé nevenvoorwaarde is voldaan dat de velden niet sterk veranderen in plaats en tijd. Met de theorie der adiabatische invariantie kan o.a. de lange opsluittijd van geladen deeltjes in de stralingsgordels worden beschreven.

< >