درجة حرارة الإثارة

درجة حرارة الإثارة ($T_{\mathrm{e}\mathrm{x}}$) (تسمى عادة درجة حرارة الدوران لخط الهيدروجين أو خط 21 سم) يتم تحديدها لمجموعة من الجسيمات من خلال معامل بولتزمان. وهي تحقق العلاقة

$\frac{n_{\mathrm{u}}}{n_{\mathrm{l}}}=\frac{g_{\mathrm{u}}}{g_{\mathrm{l}}}\exp (-\frac{\mathrm{\Delta }E}{k{T}_{\mathrm{e}\mathrm{x}}}),$

حيث يمثل n_u وn_l عدد الجسيمات في الحالة العليا (أي المثارة) والحالة السفلى (أي الخمود)، وg_u وg_l أوزانهم الإحصائية على التوالي.

وبذلك تكون درجة حرارة الإثارة هي الدرجة التي نتوقع عندها الحصول على نظام بهذه النسبة من التجمعات المستوية. ومع ذلك، فليس لها معنى فيزيائي فعلي إلا عند التوازن الديناميكي الحراري الموضعي. ويمكن أن تكون درجة حرارة الإثارة سلبية لنظام بمستويات معكوسة (مثل المايزر).