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


1 Паули принціпі 2
2 Фонондар 3
3 Металдар және диэлектриктер 4
4 Асқын өткізгіштік және асқын аққыштық 5
Бор теориясы «рұқсат» етілген стационар орбиталардың радиустарын есептеп табуға мүмкіндік береді. (4) өрнекке сәйкес тек дискретті мәндер қабылдайды. Бұлар арқылы белгіленген. Сутегі атомындағы электронның ең кіші радиусын табу үшін (4) формулаға мәндерін қоямыз сонда 0,0529нм шығады. Бұл Бор радиусы деп аталады. Бұл мән газдардың кинетикалық теориясынан алынған деректермен жақсы үйлеседі. Сонымен Бор теориясы атомдардың мөлшері үшін дұрыс мәндер береді.
Енді сутегі атомының мүмкін энергетикалық деңгейлерін анықтайық. Электрон ядродан шексіз қашықтықта болғанда оның потенциалдық энергиясын нөл деп аламыз. Осы жағдайда заряды +Ζе ядродан қашықтықтағы электронның кинетикалық және потенциалдық энергияларын жеке есептеп табуға болады:
.
Ал электронның толық энергиясы мынаған тең.

Бұдан электрон энергиясы кванттық санына тәуелді екенін көруге болады, ал =1, 2, 3,... мәндерін қабылдайды. Демек атомның дискретті энергия мәндері бар кұйлері ғана болуы мүмкін. Мұндағы минус таңбасы жүйенің байланысқа не екенін көрсетеді. Сонымен атом энергиясы квантталған деген қорытынды жасауға болады.
Атом ішіндегі электронның күйін сипаттау үшін n, l, ms, ml кванттық сандарын қолдануға болады. бас кванттық сан (n) энергия деңгейлерін анықтайды. Қосымша кванттық сан (l) электронның орбиталық қозғалыс мөлшері моментін сипаттайды; магниттік кванттық сан (ml ) болса, орбиталық қозғалыс мөлшері моментінің магнит өрісі бағытына түсірілген проекциясын сипаттайды; ал спиндік магниттік кванттық сан (ms) электронның меншікті қозғалыс мөлшері моментінің өріс бағытына түсірілген проекциясын анықтайды.
Паулидың зерттеуінше бір атомның ішінде осы n, l, ms, ml кванттық сандарының мәндері бірдей екі электрон болуы мүмкін емес. Басқаша айтқанда, бір атомның ішінде екі электрон бір мезгілдебірдей күйде бола алмайды. Бұл Паули принципі (1925 ж).
Егер электрондардың n, l, ml кванттық сандары бірдей болса, онда Паули принципі бойынша олардың ms кванттық саны бірдей болмауы тиіс, ал бұл кванттық санның мәне екі түрлі:ms=+1/2 және : ms=-1/2. Демек атомның ішінде n, l, ml кванттық сандары бірдей екі электрон бола алады. Енді электрондардың n, l кванттық сандары ғана бірдей болсын, онда мұндай электрондардың ml кванттық сандары бірдей болмауы тиіс. Ал l кванттық санның берілген бір мәніне сәйкес келетін ml кванттық санның (2l+1) мәндері болады; n, l, ml кванттық сандарының әрбір мәніне ms кванттық санының екі түрлі мәні сәйкес келеді. Сонда атомның ішінде n және l кванттық сандары бірдей көп дегенде 2(2l+1) электрон бола алады. Енді атомның ішінде бас кванттық саны бірдей қанша электрон болуы мүмкін, соған тоқталайық. Бас кванттық санның берілген бір n мәніне сай l кванттық санның мәндері 0, 1, 2,...(п-1) болатыны мәлім. Сондықтан бас кванттық сандары бірдей электрондардың ең көп мүмкін саны (Zn) қосындымен өрнектеледі
.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 7 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министірлігі
Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университеті

СӨОЖ
Пән: Конденсацияланған күй физикасы
Тақырыбы: Кванттық күй, асқын өткізгіштік, асқын аққыштық, фонодар, кристалдық торлар.

Орындаған : Қабдылқақов Ержан
Топ: ТФ-319
Тексерген: Сейсенбаева М. Қ

Семей 2015

Жоспар
1 Паули принціпі 2
2 Фонондар 3
3 Металдар және диэлектриктер 4
4 Асқын өткізгіштік және асқын аққыштық 5

1 Паули принціпі
Бор теориясы рұқсат етілген стационар орбиталардың радиустарын есептеп табуға мүмкіндік береді. (4) өрнекке сәйкес тек дискретті мәндер қабылдайды. Бұлар арқылы белгіленген. Сутегі атомындағы электронның ең кіші радиусын табу үшін (4) формулаға мәндерін қоямыз сонда 0,0529нм шығады. Бұл Бор радиусы деп аталады. Бұл мән газдардың кинетикалық теориясынан алынған деректермен жақсы үйлеседі. Сонымен Бор теориясы атомдардың мөлшері үшін дұрыс мәндер береді.
Енді сутегі атомының мүмкін энергетикалық деңгейлерін анықтайық. Электрон ядродан шексіз қашықтықта болғанда оның потенциалдық энергиясын нөл деп аламыз. Осы жағдайда заряды +Ζе ядродан қашықтықтағы электронның кинетикалық және потенциалдық энергияларын жеке есептеп табуға болады:
.
Ал электронның толық энергиясы мынаған тең.

Бұдан электрон энергиясы кванттық санына тәуелді екенін көруге болады, ал =1, 2, 3,... мәндерін қабылдайды. Демек атомның дискретті энергия мәндері бар кұйлері ғана болуы мүмкін. Мұндағы минус таңбасы жүйенің байланысқа не екенін көрсетеді. Сонымен атом энергиясы квантталған деген қорытынды жасауға болады.
Атом ішіндегі электронның күйін сипаттау үшін n, l, ms, ml кванттық сандарын қолдануға болады. бас кванттық сан (n) энергия деңгейлерін анықтайды. Қосымша кванттық сан (l) электронның орбиталық қозғалыс мөлшері моментін сипаттайды; магниттік кванттық сан (ml ) болса, орбиталық қозғалыс мөлшері моментінің магнит өрісі бағытына түсірілген проекциясын сипаттайды; ал спиндік магниттік кванттық сан (ms) электронның меншікті қозғалыс мөлшері моментінің өріс бағытына түсірілген проекциясын анықтайды.
Паулидың зерттеуінше бір атомның ішінде осы n, l, ms, ml кванттық сандарының мәндері бірдей екі электрон болуы мүмкін емес. Басқаша айтқанда, бір атомның ішінде екі электрон бір мезгілдебірдей күйде бола алмайды. Бұл Паули принципі (1925 ж).
Егер электрондардың n, l, ml кванттық сандары бірдей болса, онда Паули принципі бойынша олардың ms кванттық саны бірдей болмауы тиіс, ал бұл кванттық санның мәне екі түрлі:ms=+12 және : ms=-12. Демек атомның ішінде n, l, ml кванттық сандары бірдей екі электрон бола алады. Енді электрондардың n, l кванттық сандары ғана бірдей болсын, онда мұндай электрондардың ml кванттық сандары бірдей болмауы тиіс. Ал l кванттық санның берілген бір мәніне сәйкес келетін ml кванттық санның (2l+1) мәндері болады; n, l, ml кванттық сандарының әрбір мәніне ms кванттық санының екі түрлі мәні сәйкес келеді. Сонда атомның ішінде n және l кванттық сандары бірдей көп дегенде 2(2l+1) электрон бола алады. Енді атомның ішінде бас кванттық саны бірдей қанша электрон болуы мүмкін, соған тоқталайық. Бас кванттық санның берілген бір n мәніне сай l кванттық санның мәндері 0, 1, 2,...(п-1) болатыны мәлім. Сондықтан бас кванттық сандары бірдей электрондардың ең көп мүмкін саны (Zn) мына қосындымен өрнектеледі:
.
Бас кванттық саны бірдей электрондар тобы белгілі электрондық қабаттар немесе электрондық қабықтар түзеді. Олар K, L, M, N O, P, Q ... әріптерімен белгіленеді, сонда бас кванттық саны п=1 электрондар K-қабатын; бас кванттық сан п=2 электрондар L-қабатын; бас кванттық саны п=3 электрондар M-қабатын; бас кванттық саны п=4 электрондар N-қабатын; бас кванттық саны п=5 электрондар O-қабатын; бас кванттық саны п=6 электрондар P-қабатын түзеді. Сонда K, L, M, N O... қабаттарында ретімен алғанда (12) формулаға лайық ең көбі, 2, 8, 18, 32, 50 электрон болады. Әрбір қабаттағы қосымша кванттық саны бірдей электрондар электрондық қабатшалар түзеді. Сөйтіп әрбір электрондық қабат бірнеше қабатшаларға бөлінеді, қосымша кванттық сан l =0, 1, 2, 3, болса, олар s, p, d, f, g,...әріптерімен белгіленеді. Әрбір қабатшада ең көп болғанда 2(2l+1) электрон болады; сонда s-қабатшада ең көбі2 электрон, p- қабатшада ең көбі6 электрон, d- қабатшада ең көбі10 электрон, f- қабатшада ең көбі14 электрон бола алады.

2 Фонондар
Заттың қасиеттерінің корпускулалық-толқындық екіжақтылығына сәйкес, кристалдағы серпімді толқындармен энергиясы болатын фонондар қатар қарастырылады. Фонон дыбыс толқындары энергиясының кванты (өйткені серпімді толқындар - дыбыс толқындары). Фонондар квазибөлшектер - өздерін микробөлшектер сияқты ұстайтын элементар қозулар болып табылады. Электромагниттік сәуленің квантталуы фотон туралы ұғым туғызғаны сияқты серпімді толқындардың квантталуы фонон туралы ұғымның тууына әкелді.
Квазибөлшектердің, оның ішінде фонондардың, кәдімгі бөлшектерден (мысалы, элеткрондар, протондар, фотондар) айырмашылығы көп, себебі олар жүйенің көптеген бөлшектерінің ұжымдық қозғалыстарымен байланысқан. Квазибөлшектер вакуумда болмайды, олар тек кристалдарда ғана өмір сүреді. Кристалда фонондардың соқтығысуы кезінде олардың импульсі кристалдық торға дискретт порция түрінде беріле алады - яғни ол сақталмайды. Сондықтан фонон жағдайында квазиимпульс ұғымы қолданылады.
Кристалдық тор энергиясы фонондық газ энергиясы түрінде қарастырылады. Ол ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Кванттық күй, кванттық сұйықтық, асқын өткізгіштік, асқын аққыштық, фонодар, кристалдық торлар
Асқын өткізгіштік. Бравэ торлары. Бриллюэн зоналары. Кристалдың трансляциялық симметриясы. Элементар ұяшық. Негізгі векторлар
Асқын кернеу шектнгіштер.Комутациялық аппараттар
Конденсацияланған күй физикасы
Кванттық механика
Кванттық механика, толқындық механика
Қатты денелердегі “электр өткізгіштік” бөлімін компьютердің қолдануымен орта мектепте оқыту
Кванттық химияның даму тарихы. кванттық химиядағы есептеу әдістері. нанотехнология
Кристалдық күйдің, негізгі ерекшеліктері
Агрекаттық күй
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь