relaxasjonen

Relaxasjonen er prosessen der et system som har blitt forstyrret vender tilbake til termodynamisk likevekt. Begrepet brukes i en rekke fagfelt, fra fysikk og kjemi til materialvitenskap og biologi. Felles for dem er at avviket fra likevekt avtar over tid og ofte beskrives med karakteristiske tidsskalaer kalt relaxasjonstider.

I fysikk og magnetisk resonans beskriver relaksasjonen hvordan magnetisert tilstand vender tilbake til likevekt etter en forstyrrelse. Det skilles ofte mellom longitudinell relaksasjon (T1) og transversal relaksasjon (T2). Årsaker inkluderer spin-lattice og spin-spin interaksjoner med miljøet eller mellom spinn. Relaxasjonstider gir innsikt i materialets miljø og interaksjoner, og målinger skjer ofte i NMR og ESR.

Dielektrisk relaxasjon omhandler hvordan orientering av dipoler følger et skiftende elektrisk felt. Når feltet veksler, følger ikke polariseringsresponsen feltet umiddelbart, og systemet viser en tidsforsinkning beskrevet av en relaxasjonstid tau. Polare væsker og polymerer følger slike modeller som Debye, Cole-Cole og Havriliak-Negami.

Kjemisk-relaksasjon beskriver hvordan en kjemisk blanding eller løsning vender tilbake mot kjemisk likevekt etter en endring i forholdene, ofte med førsteordens kinetikk og eksponentiell avkling. Tiden er da gitt av en eller flere tidkonstanter som avhenger av reaksjonsrater og miljø.

Viskoelastisk og mekanisk relaksasjon gjelder hvordan materiale under konstant pålagt strain gradvis avtar i stress, eller hvordan et materiale med tid avsetter sin kraft. Typisk beskrives dette med G(t) eller andre viskoelastiske funksjoner og spekter av relaxationstider, spesielt i polymerer.

Relaxasjonen gir viktig innsikt i dynamikk, struktur og interaksjoner i systemer som ellers vil være vanskelig å observere direkte.