Relaksaatioaeg

Relaksaatioaeg, või relatksiooniaeg, on mõiste, mida kasutatakse teaduses selle kirjeldamiseks, kui süsteem naaseb tasakaalu pärast kõrvalekallet. See on iseloomulik aeg, mille jooksul järjestus jõuab tasakaalunähtuste läveni või mille vältel suur muutus väheneb. Tavaliselt defineeritakse relaksatsiooniaeg τ kui äravõetud suuruse kõrvalekalde eksponentiaalne lahknevus tasakaalukäitumisse: X(t) = X_eq + (X(0) − X_eq) e^(-t/τ).

Erinevates valdkondades ilmneb relaksatsioon erinevalt. Mehaanilises või viskoelises materjalis kirjeldab see pärast äkilist pingeperioodi pinge vähenemist, mõnikord mitme erineva relaksatsiooniajaga süsteemides. Elektroonikas ja elektrisüsteemides avaldub see RC- või RL-kabinas aega τ = RC või τ = L/R; dielektrilises materjalides mis sobitub pöörlevate dipoolide rajale, määrab see permittivuse sageduslal. Magnetnõudluses ja NMR-is kirjeldab relaksatsioon T1 (pinna pikk) ja T2 (haak) magnetiseerimise taastumist taustsüsteemile. Keemilises kinetikas võib suuruse kontsentratsioonide tasakaalutuse taastumist kirjeldada sama põhimõttega.

Mõõtmine toimub tüüpiliselt sobitades relaksatsioonikõverad eksponentsiaalide või nende hajutatud vormide kaudu. Reaalsetes materjalides võib esineda mitmekordseid või mitteeksponendiaalset relaksatsiooni ning mõju võivad avaldada temperatuur, rõhk ja koostis.

Etymoloogia võnkumine pärineb relaksatsioonist, mis tähistab lõõgastumist või tasakaaluliikumise taaskestmist. Relaksaatioaeg on oluline näitaja materjalide, keemiliste reaktsioonide ja elektromagnetiliste süsteemide käitumise mõistmiseks.