理想光动力系统的广义表述：基于能量与熵流分析——第 2 部分：在现实条件下超越一阶评估

本研究在系统内熵生成为零的条件下，基于能量-熵流分析的第一性原理，提出了光动力系统理想效率的最一般形式。本文提出了光动力系统理想效率的统一公式。该公式包含吸收比 $|\varepsilon|$ 作为光具有稀释指标 $d$ 时，超越基于光子数的一阶评估的指标，并扩展到熵通过辐射和热量同时被排除的情形。根据本文给出的条件选择合适的 $Y$ -因子和 $p$ -参数，可准确且系统地推导光动力系统的理想效率，并正确分类以前混淆的多个理想效率，如 Jeter、Spanner 和 Landsberg-Petela 效率，这些效率是实际效率的基础。本研究还将现有的光动力系统分为两类模型：活塞-圆柱辐射模型和流动辐射模型，证明后者适用于微型光动力系统。最后，本研究基于经典流动辐射模型，阐明了Landsberg和Tonge（常被称为Landsberg极限）提出的两个理想效率问题，并推导了一种新理想效率。该新效率基于爱因斯坦的辐射和吸收理论，假设二维系统中量子跃迁，采用简单数学模型求解，结果表明该理想效率的行为与卡诺效率非常相似。