Кванттық күй, кванттық сұйықтық, асқын өткізгіштік, асқын аққыштық, фонодар, кристалдық торлар

1 Паули принціпі 3
2 Асқын өткізгіштік 4
3 Асқын аққыштық 4
4 Кванттық сұйықтық 5
5 Кристалдық тор және фонондар 6
Күрделі атомдардың орбитальдарын электрондармен толтыру үшін орбитальдардың әрқайсысында бола алатын электрондар санын анықтап алу қажет. Ол үшін 4 квант санын өзара комбинациялайдың жолын білу керек.
Швецария физигі В. Паули 1925 жылы элементтердің периодтық жүйедегі орнына қарап және спектрлерін анализдей отырып, квант сандарын электронның реалды күйін сипаттай алатындай етіп, комбинациялаудың жалпы принципін ұсынған. Паули бұл тыйым салу деп аталған принципі бойынша бір атомның ішінде барлық жағынан ұқсас екі электрон болуы мүмкін емес, яғни атомдағы 2 электронның 4 квант санының төртеуі де бірдей бола алмайды.
Атомдағы әрбір электронның басқалардан гөрі ең кемінде бір квант саны өзгеше болуы керек. Паули принципін пайдалана отырып алғашқы екі квант қабатында бола алатын электрондардың санын табайық: n = 1, l = 0 десек, ондағы электрондардың тек спиндері ғана өзгеше болады. n l m s;1 – электрон: 1 0 0 +½; 2- электрон: 1 0 0 -½.
Мұнда үшінші электрон болуы мүмкін емес, егер болған жағдайда онда Паули принципін бұзып, үшінші электрон алғашқы екеуінің біреуіне ұқсап кетер еді. n = 2 болғанда біріне бірі ұқсамайтын 8 электрон бола алады. Бір квант қабатындағы бірдей орбитальдарды электрондармен толтыру үшін Гунд ережесін білу керек. Гунд ережесі бойынша берілген қабатшадағы электрондардың спин сандарының қосындысы максималь болуы шарт.
Кванттық сандар – кванттық жүйелерді (атом ядросын, атомды, молекуланы, т.б.), жеке элементар бөлшектерді, жорамал бөлшектерді (кварктер мен глюондарды) сипаттайтын физикалық шамалардың мүмкін мәндерін анықтайтын бүтін немесе бөлшек сандар. Кванттық жүйе күйін түгелдей анықтайтын кванттық сандардың жиынтығын толық кванттық сандар деп атайды. Атомдағы электронның күйі үш кеңістіктік координата және спинмен байланысқан электронның төрт еркіндік дәрежесіне сәйкес келетін төрт кванттық санмен анықталады. Олар сутек атомы және сутек тәрізді атомдар үшін былайша аталады: бас кванттық сандар (n),орбиталық кванттық сандар (l), магниттік кванттық сандар (ml), магнитті спиндік не спиндік кванттық сандар (ms). Кванттық сандар микродүниеде өтетін процестердің дискретті сипаты бар екендігін бейнелейді әрі олар әсер квантымен, яғни 'Планк тұрақтысымен тығыз байланысты болады. Спин-орбиталық өзара әсер ескерілген кезде электронның күйін сипаттау үшін ml мен ms-тің орнына толық қозғалыс мөлшері моментінің кванттық саны (j) мен толық момент проекциясыныңкванттық саны (mj) пайдаланылады. Атомның, т.б. кванттық жүйелердің күйін сипаттау үшін күй жұптылығы (P‘) делінетін тағы да бір кванттық сан енгізіледі. Ол +1 не –1 мәндерін қабылдайды. Элементар бөлшектер физикасы мен ядролық физикада бұдан да басқа кванттық сандар енгізіледі. Мысалы: электрлік заряд (Q), бариондық заряд (B), электронды-лептондық заряд (Le), мюонды-лептондық заряд (L), изотоптық спин (T), ғажаптылық (оғаштық) (S) не гиперзаряд, т.б. Кванттық сандар элементар бөлшектердің кванттық сандары олардың (бөлшектердің) өзара әсері мен бір-біріне айналу процесін анықтайтын ішкі сипаттамасы болып табылады. Кең мағынада кванттық сандар деп, көбінесе, кванттық механикалық бөлшектер (немесе жүйелер) қозғалысын анықтайтын және қозғалыс кезінде сақталатын физикалық шамаларды айтады.
        
        Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министірлігі
Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университеті
СӨОЖ
Пән: Конденсацияланған күй ... ... күй, ... ... асқын өткізгіштік, асқын аққыштық, фонодар, кристалдық торлар.
Орындаған : Айтқалиев Ж.Қ.
Топ: ТФ-319
Тексерген: ... ... ... ... ... ... ... Асқын аққыштық 4
4 Кванттық сұйықтық 5
5 Кристалдық тор және фонондар 6
1 Паули ... ... ... ... ... үшін ... әрқайсысында бола алатын электрондар санын анықтап алу қажет. Ол үшін 4 ... ... ... ... ... білу ... физигі В. Паули 1925 жылы элементтердің периодтық жүйедегі орнына қарап және спектрлерін анализдей отырып, квант ... ... ... ... ... ... ... комбинациялаудың жалпы принципін ұсынған. Паули бұл тыйым салу деп аталған принципі бойынша бір атомның ішінде барлық жағынан ұқсас екі ... ... ... ... яғни ... 2 электронның 4 квант санының төртеуі де бірдей бола алмайды.
Атомдағы әрбір электронның басқалардан гөрі ең ... бір ... саны ... ... керек. Паули принципін пайдалана отырып алғашқы екі квант қабатында бола алатын электрондардың санын табайық: n = 1, l = 0 ... ... ... тек ... ғана ... ... n l m s;1 - ... 1 0 0 +(1/2); 2- ... 1 0 0 ... ... ... ... ... емес, егер болған жағдайда онда Паули принципін бұзып, үшінші электрон алғашқы екеуінің біреуіне ұқсап кетер еді. n = 2 ... ... бірі ... 8 электрон бола алады. Бір квант қабатындағы бірдей орбитальдарды электрондармен толтыру үшін Гунд ... білу ... Гунд ... бойынша берілген қабатшадағы электрондардың спин сандарының қосындысы максималь болуы шарт.
Кванттық сандар - ... ... ... ... атомды, молекуланы, т.б.), жеке элементар бөлшектерді, жорамал бөлшектерді ... мен ... ... физикалық шамалардың мүмкін мәндерін анықтайтын бүтін немесе ... ... ... жүйе ... түгелдей анықтайтын кванттық сандардың жиынтығын толық кванттық сандар деп атайды. Атомдағы электронның күйі үш ... ... және ... ... ... төрт ... дәрежесіне сәйкес келетін төрт кванттық санмен анықталады. Олар сутек атомы және ... ... ... үшін былайша аталады: бас кванттық сандар (n),орбиталық кванттық сандар (l), ... ... ... (ml), ... ... не спиндік кванттық сандар (ms). Кванттық сандар микродүниеде өтетін процестердің дискретті сипаты бар екендігін бейнелейді әрі олар әсер квантымен, яғни ... ... ... ... ... ... өзара әсер ескерілген кезде электронның күйін сипаттау үшін ml мен ... ... ... ... ... ... кванттық саны (j) мен толық момент проекциясыныңкванттық саны (mj) пайдаланылады. Атомның, т.б. кванттық жүйелердің күйін сипаттау үшін күй жұптылығы (P`) ... тағы да бір ... сан ... Ол +1 не - 1 ... ... ... бөлшектер физикасы мен ядролық физикада бұдан да басқа кванттық ... ... ... ... заряд (Q), бариондық заряд (B), электронды-лептондық заряд (Le), мюонды-лептондық заряд (L), изотоптық спин (T), ғажаптылық (оғаштық) (S) не гиперзаряд, т.б. ... ... ... ... кванттық сандары олардың (бөлшектердің) өзара әсері мен бір-біріне айналу процесін анықтайтын ішкі сипаттамасы болып табылады. Кең мағынада кванттық сандар деп, ... ... ... бөлшектер (немесе жүйелер) қозғалысын анықтайтын және қозғалыс кезінде сақталатын физикалық шамаларды айтады.
2 Асқын өткізгіштік
Асқын өткізгіштік -- ... ... ... бір ... температураға (Та) дейін суыту кезінде олардың электрлік кедергісінің секірмелі түрде кенет нөлге дейін төмендеу құбылысы. Сынаптың темп-расын Т = 4,15 К-ге ... ... бұл ... алғаш рет (1911) голланд физигі Х. Каммерлинг-Оннес байқаған. Ол кейін Т1Та ... ... ... магнит өрісінде (НТНа) сынаптың электрлік кедергісінің қалпына келетіндігін де анықтаған (мұндағы На -- алмағайып магнит өрісінің кернеулігі). Егер ТтТа және НТНа ... онда ... ... ... ... ... диамагнеттің қасиетіндей болып өзгереді (қ. Диамагнеттік). Сөйтіп, асқын өткізгіштің ішкі магнит индукциясы (В) 0-ге тең ... яғни ... ... өрісі асқын өткізгіш ішіне өте алмайды. Бұл құбылыс ... ... деп ... жылы Дж.Бардин, Л.Купер, Дж.Шриффер (АҚШ) және Н.Н. Боголюбов (Ресей) Асқын өткізгіштіктің микроскопиялық теориясын жасады. Бұл ... ... ... ... ... ... жұбы (Купер жұбы) алынған. Мұндай жұптың заряды 2 l-ге (мұндағы l -- ... ... ... мәні ... тең ... әрі ол ... статистикасына бағынады. Асқын өткізгіштік құбылысы байқалатын металдарда ... ... ... ... ... купер жұптарының асқын аққыштық қасиеті болады. Сонымен Асқын өткізгіштік электрондық сұйықтықтың асқын аққыштығы болып ... ... ... практикада кеңінен пайдаланылады. 20 ғасырдың соңында керамикалық материалдардың жоғары температурадағы (77-100 К) асқын өткізгіштігін зерттеу бағыты қарқынды ... Ал ... ... ... зерттеу ҚР ғылым академиясының Ядр. физ. ин-тында (ҚР ғылым академиясының корр. мүшесі Ә.Қ. Жетбаевтың жетекшілігімен) жүргізілуде.
3 Асқын аққыштық
Асқын аққыштық -- ... ... тар ... мен тар ... ... арқылы үйкеліссіз ағатын күйі. ТА=2,17 К-нен төмен темп-рада және 38,8 мм сын. бағ. қаныққан бу қысымында 4Не ... ... ... ... күрт ... асқын аққыш күйге ауысады. Асқын аққыш 4Не-ді Не ІІ деп, ал ... ... емес ... Не І деп атайды. Не ІІ-нің А. а. қасиетін 1938 ж. П.Л. Капица ашқан. Ал 1972 -- 74 ж. ... ... де (2,6 10-3 ... ... ... және 2,588104 м сын. бағ., яғни 34 атм. ... асқын аққыштығы анықталған. 4Не және 3Не сұйық гелийлердің асқын аққыш ... ... ... ... ... ... ... 2-текті фазалық ауысу байқалатын темп-радағы жылу сыйымдылығының өзгеру графигі 1 әрпіне ұқсас болғандықтан, осы темп-ра с-нүктесі деп, ал ... ... деп ... ... аққыштық сұйықтықты тұтқырлығы жоқ сұйықтық деп қарастыруға болмайды. Өйткені Не ІІ-ге батырылған дискінің ... ... ... жасалынған тәжірибелер Т--дан онша алшақ емес темп-ра кезінде, тұтқырлық салдарынан тербелістің өшуі Не І-дегі осыған ... ... ... ... аз ... ... Не ... А. а. теориясын 1941 ж. Ландау тұжырымдап берді. Е к і - с ұ й ы қ т ы қ г и д р о д и н а м и к а с ы деп ... ... ... ... төмен темп-раларда Не ІІ-нің әлсіз қозған кванттық жүйе күйінде болуы, ондағы элементар қозулардың (кванттық бөлшектердің) салдарынан ... ... ... Бұл ... ... Не ІІ ... ... кіріктіріліп тұрған екі құраушыдан (қалыпты және асқын аққыш) құралған деп ... ... онша ... емес ... қалыпты құраушы екі түрлі квазибөлшектердің жиынтығынан -- ... және ... ... ... ... және ыдыс қабырғаларымен соқтығысуы салдарынан қалыпты құраушыда тұтқырлық ... ... да, ал Не ... ... -- ... аққыш құраушысының тұтқырлығы болмайтындықтан, ол тар саңылаулар және тар түтікшелер (капиллярлар) арқылы еркін ағады. ... ... ... ... ... айырықша жоғары жылу өткізгіштік қасиетке ие. Оның себебі конвекция кезінде жылу квазибөлшектер ... ... ... ... ... Кванттық сұйықтық
Кванттық сұйықтық - қасиеті кванттық эффектілермен анықталатын сұйықтық. Температурасы абсолют нөлге жуық сұйық ... ... ... ... бола алады. Сұйықтық бөлшектерінің жылулық қозғалысы бойынша есептеген де Бройль толқындарының ұзындығы мен олардың өзара ара қашықтығы шамалас ... ... ... бір ... кванттық эффектілер байқала бастайды. Бұл шарт сұйық ... үшін 2 - 3 К-де ... ... ... да ... ... ... ие бола алады. Классикалық механика негіздері бойынша абсолют нөл темпертурада кез келген денедегі бөлшектердің тербелісі тоқталуға, яғни кез келген дене ... ... ... Кванттық механикадағы анықталмағандық принципіне сәйкес абсолют нөл температурада дене бөлшектері белгілі бір ... бола ... ... кинетикалық энергиясы нөлге ұмтылса да нөлдік тербелістер сақталады. кванттық сұйықтықтар Бозе сұйықтығы және Ферми ... ... ... Олар Бозе - ... және ... ... (қ. Статистикалық физика) сипатталады. Бозе сұйықтығына, атомының спині нөлге тең, сұйық 4He жатады. Ал ... ... ... 3He изотопы мен металл электрондары Ферми сұйықтығы болып саналады. П.Л. Капица ... (1938) және Л.Д. ... ... (1941) асқын аққыштық құбылысы сұйық гелийде (4He) байқалады. Теория бойынша аса жоғары қысым мен өте төмен температурада барлық зат ... ... ... ... ... тор және ... тор - кристалл заттардағы атомдардың, иондардың, молекулалардың белгілі бір ... ... ... тор ... ... ... ... немесе кубтардан тұрады. Параллелепипед пен кубтар кристалдық тордың ұяшығы болып табылады. Атомдар, ... ... ... орналасқан параллелепипедтің төбелері (бұрыштары) кристалдық тордың түйіндері, ал олар арқылы өтетін түзу сызықтары қатарлары деп аталады. Бір қатарда жатпайтын үш ... ... ... ... ... ... ... Элементар ұяшықтың үш бағыттағы сызықтық өлшемдері мен оның жақтарының аралық бұрыштары кристалдық тордың параметрлері ... ... ... тордың өлшемдері, атомдары мен молекулалардың орналасуы рентгенография, электронография, ... ... ... ... тор ... ... тұрақсыз болады, атомдар мен иондар өзінің тепе-теңдік қалпынан белгілі бір амплитудада тербеліп тұрады. Температура өскен ... бұл ... ... ал ... ... ... кристалдық тор ыдырап, зат сұйықтыққа айналады.
Фонон - кристалдық тордағы серпімді толқынға сәйкес квазибөлшек.
Заттың қасиеттерінің корпускулалық-толқындық екіжақтылығына сәйкес, ... ... ... ... ... ... ... қарастырылады. Фонон дыбыс толқындары энергиясының кванты (өйткені серпімді толқындар - дыбыс ... ... ... - ... микробөлшектер сияқты ұстайтын элементар қозулар болып табылады. Электромагниттік сәуленің квантталуы фотон туралы ұғым туғызғаны сияқты серпімді ... ... ... ... ... ... ... оның ішінде фонондардың, кәдімгі бөлшектерден (мысалы, элеткрондар, протондар, фотондар) айырмашылығы көп, себебі олар ... ... ... ұжымдық қозғалыстарымен байланысқан. Квазибөлшектер вакуумда болмайды, олар тек кристалдарда ғана өмір ... ... ... ... ... ... импульсі кристалдық торға дискретт порция түрінде беріле алады - яғни ол сақталмайды. Сондықтан фонон жағдайында ... ... ... тор энергиясы фонондық газ энергиясы түрінде қарастырылады. Ол Бозе-Эйнштейн статистикасына бағынады, сондықтан фонондар бозондар (олардың спиндері нөлге тең) ... ... ... ... және ... ... бірақ олардың саны тұрақты сақталмайды.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 6 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Кванттық күй, асқын өткізгіштік, асқын аққыштық, фонодар, кристалдық торлар7 бет
«d-Элементтердің координациялық қосылыстары. Кристалдық өріс теориясы. Лигандтар өрісі теориясы. Кристалдық өрістің тұрақтану энергиясы»4 бет
Алдыңғы қатардағы әлемдік қонақ үй торларының қызметі6 бет
Асқын кернеу шектнгіштер.Комутациялық аппараттар28 бет
Асқын өткізгіштік. Бравэ торлары. Бриллюэн зоналары. Кристалдың трансляциялық симметриясы. Элементар ұяшық. Негізгі векторлар8 бет
Ақтөбе май дайындау зауытындағы сұйықтықты қыздыру процестерінің автоматтандырылуын жобалау20 бет
Биіктік торлардың дәлдігін есептеу әдістері. Биіктік инженерлік-геодезиялық торларды құру кезінде нивелирлеу12 бет
Гидравлика пәні. Гидравликаның қысқаша даму тарихы. Сұйықтықтың физикалық қасиеті3 бет
Графикалық торлар20 бет
Жылу өткізгіштік теориясының негіздері32 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь