17.2.3. Мощность рассеяния
Если система первоначально находится в одном из собственных состояний
гамильтониана
то под воздействием возмущения
она может совершить вынужденный переход в другое собственное состояние
или
(если данные состояния распределены достаточно плотно). Скорость перехода из состояния
в какое-то из этих состояний, усредненная по нескольким периодам
может быть вычислена обычным способом по теории возмущений и определяется золотым правилом Ферми в виде
где
энергия взаимодействия
плотность состояний системы с энергией
Предусмотрим возможность того, что
может оказаться отрицательной, устанавливая соглашение, что состояние
является нулевым, если
В уравнении (17.2.17) соответствует поглощению энергии возмущения, поскольку система переходит в верхнее энергетическое состояние, тогда как соответствует испусканию энергии. Умножая разность — на
мы приходим к результирующей скорости поглощения энергии возмущения в начальном состоянии
С учетом выражения (17.2.12), для
получаем следующий результат:
Если эволюция системы начинается из состояния теплового равновесия при температуре
то различные энергетические собственные состояния
заселены первоначально с вероятностями
которые определяются распределением Больцмана
где С — нормировочный множитель. Результирующая скорость поглощения энергии возмущения на частоте
или мощность рассеяния
получается тогда путем умножения скорости (17.2.18) на
и суммирования по всем
Как обычно, можно заменить сумму интегралом, используя плотность состояний, и записать
Последняя строка получается из предыдущей с помощью подстановки
во втором интеграле. Сравнивая этот результат с выражением (17.2.16) для мощности рассеяния
можно сразу определить
и с помощью (17.2.19) получаем
Эта формула выражает соответствующую диссипативную часть полного сопротивления через характеристики системы. Стоит отметить, что возмущение
или
отсутствует в этом выражении. Оно было введено только для облегчения вычисления отклика системы, но сейчас можно считать, что оно отсутствует, и система находится в состоянии теплового равновесия.