எதிர் வெப்பநிலை 197
வினைப்பிகளால் ஏற்படும் மின்னழுத்த எதிரொளிப்பு மின்னல் தாங்கிகள் அல்லது தடம் மாற்றி மின் தடையங்களால் குறைக்கப்படுகின்றன. தடம் மாற்றி எதிர் வினைப்பி. இவ்வகை எதிர் வினைப்பிகள், மிகக் கூடுதலான மின்தூண்டம் கொண் டிருக்கும் காற்று இடைவெளியுள்ள காந்த உள்ள கங்கள் மீது கம்பிச்சுருள்கள் சுற்றப்பட்டிருக்கும் வகையாகும். சுருள்களில் மின் தூண்டத்தைக் கூட்ட வும், குறைக்கவும் நகர்த்திகள் இருக்கும். தடம் மாற்றி வினைப்பிகள், பொருத்தப்பட்ட மின்பாதையின் ஏற்று மின்னோட்டத்தை நடுநிலைப் படுத்தப் பயன்படுகின்றன. அவற்றின் வடிவமைப்பும் மின்காப்பும், மின் மாற்றிகள் போன்றே இருக்கும். -நா. தியாகராஜன் எதிர் வெப்பநிலை இது குறிப்பிட்ட சில வரைமுறைகளை நிறைவு செய்யும் வகையிலமைந்த வெப்பவியக்கவியலமைப் பொன்றின் (thermodynamical system) பண்பாகும். எதிர் வெப்பநிலைகளைப் பெறுவதற்குப் பல அடிப் படைத் தேவைகளை நிறைவு செய்யவேண்டும். கெல்வின் சுழி வெப்பநிலையை எவ்வகை முயற்சி யாலும் அடைய முடியாதது அனைவருக்கும் தெரிந்ததே. எதிர் எனவே, வெப்பநிலைகளை அடைவதற்கு ஈறிலா வெப்பநிலைகள் வழியாகச் செல்லுதல் வேண்டும். அதாவது, எதிர் வெப்ப நிலைகள் சுழி வெப்ப நிலையைவிடக் குளிர்ச்சி யானவைகளல்ல. மாறாக, ஈறிலா வெப்பநிலைகளை விட வெப்பம் மிகுந்தவையேயாகும். சு அணுக்களின் இயக்க ஆற்றலை மட்டுமே பெற்றுள்ள அணு அமைப்புகளைப் பொறுத்த வரையில் எதிர் வெப்பநிலையென்பது கற்பனைக் கருத்தே. ஏனெனில் mt = kT என்ற சமன்பாட்டின்படி T இன் மதிப்பு எதிர்மறை யாதல் முடியாததாகும். என்ற கருத்தை துகள்களின் ஆற்றல் வழிப் பங்கீட்டிற்கு வெப்ப நிலைகளே அடிப்படையானவை ஏற்றால் எதிர் வெப்பநிலைகளை என்பதை உணரலாம். அடைய முடியும் போல்ட்ஸ்மன் சமன்பாட்டின்படி -w/kT n. எதிர் வெப்பநிலை 197 தன்படி T யின் மதிப்பு நேர்மமாகவோ (positive), எதிர்மமாகவோ அமையலாம். n = w அளவு ஆற்றல் பெற்ற துகள்களின் எண்ணிக்கை; 1. தொடக் கத்தில் குறிப்பிட்ட ஆற்றலோடு இருந்த துகள்களின் எண்ணிக்கை; =1 போல்ட்ஸ்மன் மாறிலி; k T = கெல்வின் வெப்பநிலை. n இன் மதிப்பு I. வின் மதிப்பைவிட மிகும்போது, T இன் மதிப்பு எதிராகிறது. இம் முடிவைத் தொன்மை இயற்பியல் அடிப்படையில் ஏற்கவியலாது. இயல்பாற்றல் (entropy) தத்துவத்தோடு குவாண்டம் இயற்பியல் அணுகுமுறையால்தான் இதனைப் புரிந்துகொள்ள முடியும். வந்தடையும். ஓர் அமைப்பிற்கு ஆற்றல் கொடுத்து அதன் வெப்பநிலையை உயர்த்துவதாகக் கொள்ளலாம். அமைப்பின் துகள்கள் இதன் பயனாக ஆற்றலின் மேல்நிலைகளுக்குத் தாவுகின்றன. எனவே, வெப்ப நிலையை உயர்த்த உயர்த்த மேல்நிலைகளில் துகள்கள் அதிக எண்ணிக்கையில் இதன் விளைவாக அமைப்பின் ஒழுங்குமுறை குறையும். அதாவது, அமைப்பின் இயல்பாற்றல் அதிகரிக்கும். அனைத்து ஆற்றல் நிலைகளிலும் துகள்கள் சீராகப் பரவும் நிலையில் இயல்பாற்றலின் மதிப்பு பெருமமாகவும் ஒழுங்கின்மையாகவும் (disorder) மீ உயர்வாகவும் இருக்கும். இந்நிலையில் n=n, அல்லது T= ஆனால் குவாண்டம் அமைப்பில்T = ஈறிலி (I) என்பதைப் பெற முடியாது. ஏனெனில், n. வின் மதிப்பு ஈறிலாதது. அதே சமயத்தில் துகள்களின் எண்ணிக்கை வரை யறைக் குட்பட்டது. இயல்பாற்றலின் அளவு ஓர் உச்சத்திற்குட்பட்டு மிகுகிறது. குவாண்டம் அமைப்பொன்றைச் சான்றாகக் கொள்ளலாம். இதில் உள் ஆற்றலுக்கு (internal energy) மேல்வரம்பு உண்டு. ஆற்றல் நிலைகளின் எண்ணிக்கையும் வரையறைக்குட்பட்டதே. மேலும் இவ்வகை அமைப்பில் மொத்த ஆற்றலின் இயக்க ஆற்றல் தவிர்க்கப்பட்டதாகும். எனவே, இவ்வகை அமைப்பிற்கு மேற்கூறிய கருத்துகள் பொருந்தும். இத்தகைய ஓர் அமைப்பில் தனிச்சுழி வெப்ப நிலையில் எல்லாத் துகள்களும் சிறுமமான (minimum) ஆற்றல் நிலையில் அமைந்திருக்கும். இந்நிலையில் அமைப்பின் இயல்பாற்றலும் சுழி மதிப்புக் கொண்டதாகும். படம் காட்டப்பட்டுள்ளன. 1இல் இரண்டு ஆற்றல் நிலைகள் துகள்களின் எண்ணிக்கை வரையறுக்கப்பட்டது போல் ஆற்றல் நிலைகளின் எண்ணிக்கையும் வரையறைக்குட்பட்டதே. நேரத்திற்குப்பின் துகள்களின் ஆற்றல் சீராக அமையும். நெடு பங்கீடு ஒரு மீஉயர் வெப்பநிலை யும் மீ உயர் இயல்பாற்றலும் இந்நிலையைக் குறிக்
