Қатты денелердің ішкі құрылысы және байланыс күштері

МАЗМҰНЫ

1. Кіріспе
2. Жұмыстың мақсаты
3. Қатты денелердің ішкі құрылысы және байланыс күштері
4. Иондық байланыс
5. Атомдық байланыс
6. Металдық байланыс
7. Кристалдық тор
8. Жылдамдықты теория бойынша түсіндіру
9. Эйнштейн жылусиымдылық теориясы
10. Дебайдың жылусиымдылық теориясы
11. Қатты денелердің жылуөткізгіштігі және жылудан ұлғаюы

Қорытынды

Қолданылған әдебиеттер
Кіріспе

Жұмысты қатты дене бөлшектерінің арасындағы күштер табиғаты қарастырылады және қатты денелер структурасын білу үшін кристалдық тор құрылысы және ондағы түйіндер бағыттарда жазықтықтардың орнын анықтау мәселесі талқындылыды. Ең негізгі мәселе қатты денелердің жалғыз сыйымдылығының температураға тәуелділігін классикалық тефая, Эйнштей және Дебай қатты денелердің жылу сыйымдылығы классикалық теория тұрғысынан қарастырылып: жоғары температурада оның өзгермейтіні, ал төменгі температурада (Т - 0) өзгеріп кемитіндігін түсіндіре алмауына тоқталады. Төменгі температурада жылусыйымдылықтың өзгеруін Эйнштейн және Дебай теорияларының негізінде түсіндіріледі. Қатты денелердің жылудан ұлғаюы және жылу өткізгіштігі қарастырылады, олар негізінен алғанда фанондар соқтығысы пайда болып түсіндіріледі
Қолданылған әдебиеттер

1. Кристель Ч. Ввидение в физику твердого тела (1978);
2. Эпифанов Г.И. физика твердого тела (1965 ж);
3. Кристель Ч. Квантовая теория твердых тел. (1967ж);
4. Мародудин А.А. и.д. Динамика кристаллической
решетки в гармоническом приближений;
5. Зейман Д.Ж. электроны и фононы (1962ж.);
6. Павлов П.В. физика твердого тела (1985ж);
7. Хронов Н.А. и др. Физика твердого тела (1981ж);
8. Берман Р. Теплопроиводности твердих тел (1971).
        
        МАЗМҰНЫ
1. Кіріспе
2. Жұмыстың мақсаты
3. Қатты денелердің ішкі құрылысы және байланыс күштері
4. Иондық байланыс
5. ... ... ... ... ... ... ... теория бойынша түсіндіру
9. Эйнштейн жылусиымдылық теориясы
10. Дебайдың жылусиымдылық ... ... ... жылуөткізгіштігі және жылудан ұлғаюы
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
Кіріспе
Жұмысты қатты дене бөлшектерінің ... ... ... және ... денелер структурасын білу үшін кристалдық тор
құрылысы және ондағы түйіндер ... ... ... ... ... Ең ... ... қатты денелердің жалғыз
сыйымдылығының температураға ... ... ... Эйнштей және
Дебай қатты денелердің жылу сыйымдылығы классикалық теория тұрғысынан
қарастырылып: ... ... оның ... ал ... (Т - 0) өзгеріп кемитіндігін түсіндіре алмауына тоқталады.
Төменгі температурада жылусыйымдылықтың ... ... және ... ... ... Қатты денелердің жылудан ұлғаюы және
жылу өткізгіштігі қарастырылады, олар негізінен алғанда фанондар соқтығысы
пайда болып түсіндіріледі.
Жұмыстың мақсаты
Қатты денелердің структуралық ... ... ... ... жылу
сыйымдылығы, жылудан ұлғаюы және жылу ... ... ... ... ... температура интервалында, классикалық
теорияның орындалатындығын көрсету.
Басқа температураларда қатты ... ... ... Эйнштейн, Дебай теорияларына сүйеніп эксперименттік нәтижелерді
түсіндіру ... ... ... ішкі ... және ... ... сұйықтардың және қатты денелердің температурасын
төмендетіп, қысымды жоғарылатып ... ... ... ... ... ... ... және тартылу күштері пайда болады.
1. Вон – дер Вальстік күштер
Кез – келген ... ... Вон – дер ... күш ... Бұл ең ... рет реал ... ... газдар теңдеуіне бағынбауын
түсіндірден келіп шықты идеал газдар үшін
болса, ал реал газ бұл теңдеу Вон – дер ... ... ... + ) (V - b) = RT ... ... көлемге ендірілген түзетулер. Бұл күш
нейтраль
V2
системалар арасында ... ... ... бола ... Ара ... ... 4 екі нейтраль сутек атомын қарастырайық. Жеке тұрғанда орташа
атомның электрлік момонті М = er тең ... ... М ... және ... ... ... Ара
қашықтық азайғанда ол екі атом тартылады немесе тебіледі. (1 - сурет)
1 – сурет.
x1 ... ... ... болуы үшін атомдардың электрондары үйлесімді
(синхронды) қозғалуы керек.
Көршілес атомдардың электрондары осылайша ... ... ... ... ... күш ... Бұл күштің шамасын табу үшін
әсерлесіп тұрған ... ... ... ... ... қажет.
(Лондон 1930 ж.).
Осциллятордың лездік дипольдық моменті
М1=ex2 және ... е – ... ... ол х1, х2 – ... ... ауытқуы
орнына қайтару үшін квазисерпіледі, күш пайда болады. Осы күш ... ... V0 ... ... ... = √ m – ... ... т k – кв. ... күш
коэффицентінің жиілігі
W9 – электр тер.
K= w02 m
Осциллятордың ... ... = kx2 ... ... бұл (2) ... ... онда
(3 - формула)
Бұл теңдеудің шешуі осциллятор энергиясының үздік (дискретті) өзгеретінін
көрсетеді:
(4 - ... n=0 ... Е0= hV0 – ... ... ... = 0 болса, ол энергияның жоғалмайтынын көрсетеді.
Екі осцилляторды бір – ... ... ... ... - ... олардың қосындысы нольдік энергиясы (жеке тұрғанда)
(6 - формула)
өзара әсерлеспей ... екі ... ... ... - ... ... ... тұрған осциллятор олардың нөлдік энергиясы
мына шамаға кемиді:
(8 - формула)
мұндағы Е0; Е0 орнына (6,7) формулалардағы ... ... ... - ... ... ... тартылуын алып келеді және тартылыс
күштің ... - ... дара ... ... ... ... пайда
болған дисперсиялық күш оларды жақындатқанда азаятын нөлдік энергияға
тәуелді болады.
Енді ... ... орта орта ... ... ... ... ... т үзу сызық бойына ... ... - ... Мұндай жағдайда системаның энергиясы азаяды және температураға
тәуелді болады.
Төменгі температурада молекулалардың бағытталуы ... бір ... және ... - формула)
өрнегімен анықталады.
Жоғарғы температурада
(12 - сурет)
Бұл қарастырылған энергияны Иор фентациялық бағытталған энергия
дейді.
Енді қарастырылып отырған орта ... Урса және ... ... ... әсер арқылы электрлік моменттер ... ... ... энергия келіп шығады.
(13 - сурет)
Мұндағы АЛЬФА – молекуланың померлануын көрсетеді.
Сонымен атомдарда 3 ... ... ... ... ... да ... - формула)
Химиялық ортаның тегіне байланысты келтірілген 3 энергия әр түрлі
бөлінеді. Мысалы
су Uдис – 19%, Uин – 4%, Uор- ... – 50%, 5%, ... хлор – 81%, 4% ... ... – 100% ... ... полярланбаған молекулалардан тұратын заттардың толық
байланыс энергиясы тек ... ... ... көрінеді (көмір
тотығы).
1. Иондық байланыс
Менделеев таблицасында инерттік ... мен ... ... ... ... ... ... алуға ыңғайланған болады. Ал инертті
газдардан соң ... ... ... ... ... атомындағы валентті
электрондар өз ядросымен ... ... ... ал ... ... орналасқан голлойд атомдарының электрондары жетіспейді. Сондықтан
олар қосымша электронды ... ... ... ... ... хлор ... ... байланыс энергиясын есептейік. Na атомынан Na+ алу
үшін Qi = 5 105 Дж/моль ионизация энергиясы ... ... Cl ионы ... Q1 = 3,7*105 Дж/ моль ... ... ... Сонымен нийтроль, Na, Cl
атомдарынан Na+ Cl- мондарын алу үшін ... дж/ моль ... ... Бұл ... ... кулон заңы бойынша тартылады (А= FS), ал
тартылыс энергиясы:
(15 - формула)
Келтірілген 3 – ... ... ... Uтар ... ... ... арақашықтығы тіптен жақындағанда тартылыс
энергиясы көп ... ие ... ... - ... 1 - ... күш ... ... өте кіші қашықтыққа дейін жақындайды да
тартылыс күш ... ... ... күші ... иелеуіне
байланысты тебіліс күші өте үлкен ... ... ... ... ... да шамасы Бори формасымен анықталады.
(16 - формула)
мұндағы В, Н – тұрақты шамалар п = 1 (16) ... ... ... энергиясын көрсетеді.
Иондардың өзара әсерлесуіне сәйкес шыққан қортқы энергия (суретте
пуктир сызығы)
(17 - формула)
r = r0 – ... тепе – ... ... ... Uқор
(3 - сызық) қисығының тереңдігін NaCl молекуласының байланыс
энергиясын көрсетеді. Молекула ... ... ... ... таратылуына сәйкес
(18 - формула)
Ол тебілуіне сәйкес
(19 - формула)
r = r0 ... бұл ... шама ... тең, ал ... жағынан
қарама – қарсы болады.:
(20 - формула)
осыдан (21 - формула)
В – ның мәні (17) ... ... ... ... ... (22 - ... NaCl молекуласындағы иондардың өзара әсерлесу энергиясы.
Иондардың өзара ... ... U – дан (22) ... ... ... ∆ U – ді алсақ, ионның құрылу энергиясы ... - ... ... ... ... ... ... және (23)
формула бойынша табылған мәндер төменгі кестеде көрсетілген.
Кесте1.
СЫЗУ КЕРЕК.
Эксперименттік және есептеу мәндерінің ... ... ... ... ... (жорамалдылығымен) шығып отыр.
2. Атомдық байланыс
Алмаз атомдарының H2, O2, N2 т.б. ... Ван – дер – ... ... ... ... ... ... байланыс күші тек
қана олар аздаған түзетулер енгізе алады.
Бір – бірінен алыста орналасқан екі ... ... ... (4 ... Атом А ядро а және бір ... ... екінші атом В атом ядро
в және екі электроннан тұрады. Бұл жағдайда ... ... в ... ... ... а ... ... алмайды, себебі, › ra
сондықтан жеке изоляцияланған екі атом энергиясы 2 Е0 тең ... Е0 – ... ... ... ... жақындатқанда, яғни r ≤ 2 Н0 ... ... өту ... артады.
Тіптен бірінші электрон А ядронікі, екінші электрон В ядронікі деп
бөліп қарауға болмайды. Бірінші электронның В – қ өту ... ... ... ... ... А ядроға өту ықпалдығы сонша болады,
яғни, әрбір ... ... екі ... ... ... электронға
айналады. Электрондардың жалпыланған электронға айналуы олардың электрондық
тығыздығын өзгертеді және бір – ... ... екі ... ... өзгертеді.
СУРЕТ 39 – БЕТТЕ 2 – 6
Мына бесінші сутетте жоғарыдағы ... ... ... өзгеретіндігі бейнеленген. Бұл суреттегі 1 ... ... бір – ... ... ... атом ... ... көрсетсе, 2 сызық (жіңішке сызық) электрондардың 2
ядро төңірегінде ықтималдығының ... ... ... ал ... ... ... жалпыланған электрондардың пайда болғанын ... ... ... ... ... екі ядро ... электрондық бұлт көбейеді, ал сыртқы жағында олардың азаятындығы
көрсетілген. Ядролар арасындағы ... ... ... ... ... ... және ... бір – біріне тартылуына
алып келіп соғады, яғни екі ядроны бір – ... ... ... ... екі атом ... ... ... атомдық байланысты
кейде алмасу байланысы деп те атайды.
Ломдом (1927ж) ... ... екі ... ... ... - формула)
(25 - формула)
Жоғарыда көрсетілгендей мұндағы 2Е0 – бір – ... ... ... ... ... к – ... ... әсермен энергиясы
(е,е – электрондар я,я – ядролардың; я + е – ядро мен электрон) ол к ‹ 0; ... ... ... А ‹ 0 және ІАІ › ...... интегралы 0 ‹ S, Us – интегралы энергетикалық күйді,
антисиметриялық күйді көрсетеді. Егерде жалпыланған ... ...... ... ... күйі ... ... ал
антисимметриялық күй – электрондардың ... ... ... ... болады.
А және К теріс, ал S › 0 болғандықтан заттардың күйі симметриялық
көшіп системаның ... 2 Е0 ... ... Us ‹ 2E0 – ... ... пайда болуына сәйкес жағдай болып саналады.
|А| › |к| болғандықтан заттар антисимметриялық күйге көшеді ... ... ... А – ң ... ... ... ұқсас
|А| › |к| болғандықтан заттар антисимметриялық күйге көшеді де ... ... ... ... ... ... (6 - ... Us және Ua
атомының арақашықтағына сәйкес өзгеру графигі бейнеленген. Мұнда r – екі
атом арақашықтығы, ал a= 0,53A – ... ... ... ... ... кеміген сайын Ua – арта бастайды да атомдардың тебілуін
сипаттайды. Бұл жағдайда сутегінің молекуласы ... ... ... ... r – ... ... азаяды, r = r0 болғанда ең аз шамасына жетеді.
Одан әрі r кемуіне ... Us ... ... ... ... күші ... ... Us сызығындағы энергияның ең кіші мәні 2 атом ... ... ... ... яғни сутегінің молекуласы пайда бола
алады. Бұл тұрақтылықты жою үшін потенциалдық ... ... ... ... ... ... r0 = 0,753 A0 болғанда, U = 4,37
эв, экспериментте Е0 = 0,753 А0 ... U = 4,38 эв ... ... ... ... бөлшектер арасында жоғарыдағы үш байланысқа
ұқсамайтын металдық байланыстар ... ... ... валентті
электрондары көрші атомдардың бірімен байланыс жасай алмайды, электрондар
өз ядросымен ... ... тек қана ... ... ғана ... атомдармен байланыста бола алады, демек, валентті электрон өз
ядросымен әлсіз байланысады, сондықтан ... дене ... ... ...... ... ... да, электрон кристал ішінде оңай ... ... ... тор ... ... ... ... туады. Мысал ретінде (7 - сурет) 2-8 42 БЕТТЕ САЛУ ... ... ... әдіс ... ... ... ... арасындағы жайғасуын анықтаған. Магни ... ... ... ... ... ал ... электрондардың тығыздығы бірден артып кетеді, ... ... ... ... ... жеткілікті.
Түйіндер арасында электрондардың көбеюі иондарды бір – ... да ... ... ... ... ... Осы екі күштің
(тартылыс және тебіліс) теңдеулер нәтижесінде қатты дене тұрақтылық күйге
көшеді.
Атомдар байланысы ... ... ... ... ... бар (жоғарыда көрсетілгендей).
Атомдық байланыста жалпыланған электрондарға екі көршілес орналасқан
өз атомдары қатынаса алады. Ол электрондар әр ... сол ... ... ... металдық байланыста жалпыланған электрондарға
барлық кристал атомдары қатынасады да жалпыланған электрондар өз ... ... ... ... кристал ішінде еркін орын
ауыстыра алады.
Қорытындыда жоғарыда қарастырылған 4 байланыс энергиясының ... – дер – ... ... ... ... оның ... 103
Дж/моль – ден аспайды. Таз Ван – дер – ... ... ... ... ... орын ... ... ішкі электрондық қабықшалары
толтырылған болады. Бұл байланыс күшінің шамасы аз ... ... да ... ... (газдар, сутек, азот, көмір қышқыл, т.б.).
Иондық байланыс органикалық емес ортада орын алады (металдар мен
голоидтар қосындысы, ... ... ... ... ... ... 6,7*105 ... – 1,5 * 107 ... ... ... ... ... бар қатты денелердің кебу
және балқу температуралары ... ... ... ... және ... емес ... ... орын алады, шамамен энергиясы 3/105 Дж/моль болады.
Металдық байланыс энергиясы шамасымен атомдық ... ... ... ... байланыстардың ешқайсысы жеке бір ортада
кездеспейді, әдетте бір орында бір байланыс үстінде екінші байланыс ... ... ... ... ішкі ... сипаттау үшін кеңістік немесе
кристалдық тор түсінігі ендіріледі.
Кристалдық тор дегеніміз ... ... тор ... ... бөлшектері орналасқан кескін (8 - сурет)
СУРЕТ САЛУ
8 – суреттегі жуан сызықпен кескінделген ... ... ... ... ұяшығы деп атайды, оны өзіне өзі 3 бағытта (x, y, z)
параллель жылжыту арқылы бүкіл көлемді толтыруға ... ... ... ... ... ... 3 – ... а, в, с және осьтердің бір
– бірімен ... үш ... ... ... . ... тор ... ... а
= в = с, ФОРМУЛЛА болады. Кейбір жағдайда ... ... ... оның ... ... де ... ... жөн. Оларды
қарапайым (9 – түйін 9 – ... ... САЛУ ... ... ... ... 14 ... (11 - сурет) т.б. бөлінеді.
Тордағы кез – келген түйінді үш координатамен ... - x, y, ... х = ma, y=пв, z=рс, ... а, в, с – тор ... п, р – ... ... m, п, р – ... координата ретінде ... m, п, р ]] ... олар ... индексі болып саналады.
Координаталар системасының бас нүктесін түйінмен ... ... ... п, р] белгілейді.
Жазықтықтың теңдеуіндегі
(26 - формула)
А, В, С – ... ... қиып ... ... ... y, z – ... нүктелер координатасы.
Егерде x=m, y=h, z=p болса, яғни түйін төмендегідей осы жазықтықта
жатса, онда (26) теңдеуді төмендегідей жазуға ... - ... ... Олар (n, k, l) ... ... ... жазықтықтың остерден қиып өткен кесінділердің кері шамасын
жауып ортақ бөлімін Д ... ... ... (h, k, l) жазықтықтың индексі болып табылады. Кристал торындағы
түйіндер [[ m, п, р ]] бағыттар [m, п, р] және ... (h, k, ... ... ... ... ... (дифрация, фотон,
иондардың таралуы т.б.) тордың параметрлері мен байланыстарын түсіндіруге
ықпалын тигізеді.
ТҮСІНІКСІЗ 17 БЕТТЕ
Координаталар системасының бас ... ... ... түзудің
индексі ТҮС- З белгілейді.
Жазықтық теңдеуіндегі (25 - теңдеу)
А, В, С – жазықтықтың осьтерден қиын ... ... ... , ... z – жазықтықтың нүктелер координатасы.
Егерде x=m, y=n, z=p болса, яғни ... осы ... ... ... ... ... ... болады:
Мұндағы белгілейік. Олар (h, k, l) жазықтық индексі болып
саналады. Сонымен жазықтық индексін табу үшін ... ... ... ... кері ... ... ... бөлімін Д тауып былайша
жазамыз:
Жазықтықтың индексі болып табылады. ... ... ... [[m, n, p]] ... [m, n, p] және ... (n, k, ... ... әртүрлі физикалық құбылыстарды (дифрация, ... ... т.б.) ... ... мен ... түсіндіруге
ықпалын тигізеді. Эксперименттік зерттеулер қорытындысы бойынша жылу
сиымдылық С ... ... ... ... ал температура
төмендегенде (Т – (0 - 300)0К) жылу ... мәні күрт ... ... ... ... Аg, Ирманий С2l және кремнийді жылу
сиымдылықтарының температураға тәуелділігі ... - ... ... ... бөлме температурасынан және
жоғарылағанда жылу сиымдылықтың мәні тұрақтыкал/мииград тең болғандығы, ал
температура Т – ... ... оның ... ... ... ... ... түсіндіретін универсал теория жоқ екенін айту
қажет.
Больцман жорамалы бойынша системанвң 1 – ші күйде болу ... 2 – ші ... болу ... Р2 қатынасы мына формуламен анықталады:
(1 - формула)
Мұндағы Е1, Е2 1 және 2 күйдегі ... ... Т ... ... К = 1,38 * 10-16 Эрк/0К = 1,38 * 10-23 Дж/0К ... ... ... М – ге тең ... ... тепе – ... орташа
кинетикалық энергиясын ‹Е›, онан соң жылу сиымдылығы С табалық
()
Бұл ... е=е; v – ... ... ... = (2 - ... координаталар системасында dvx dv, dv = ТҮСІН , онда (2)
мына түрге көшеді:
(3 - формула)
Мұндағы ... онда ... ... мына түрге көшеді:
(4 - формула)
Жылдамдық С= (5 - формула)
Сонда (5) формуладан жылдамдықтық температураға ... ... (1 – ... ТҮС ... көрсетеді).
Жылдамдықты теория бойынша түсіндіру
Бұл жағдайда қатты дене бөлшегінің (атомдық) қозғлысын классикалық
механикадағы гармониялық тербеліс ретінде қарастырылады.
Осцилятор ... W = 24v – ... ... ... (бөлшектің (атомның)
ығысуы).
Е
белгілесек (6) формула мына түрге көшеді:
Үшөлшемді N осцилятор энергиясы U = 3 NKT (7) немесе 1 моль зат ... = 3 RT, R – газ ... ... ... ... ... ... тәуелсіз болды.
Эйнштейн жылусиымдылық теориясы
Эйнштейн 1907 жылы қатты денелердің жылдамдылығының сиымдылығының
температураға ... ... ... үшін ... ... ... негізге алды. Планк болжауы (гипотезиясы) бойынша
микробөлшектер (атомдар, молекулалар) энергиясы дикрейтті (үздік) өзгеруі
Эйнштейн ... ... ... үшін ... екі ... ... ... дене бірдей осылай атомдар жиынтығынан тұрады және олар бір
– біріне тәуелсіз бірдей w ... 3 ... ... ... ... энергиясы Планк бойынша квантталады.
Ең алдымен бір атосның бір бағыттағы энергиясын тиауып, 3 – ... ... және ... ... ... ... ... анықтайды.
Егер де осцилятор саны (энергиясы n, h, w) мына ... ... онда бір ... ... ... мәні ... тең
болар еді (Больцман теоремасы):
Қорытындыда
Егерде қатты денеде N атом болып 3 бағытта ... ... ... ... ... ... шекті жағдайды қарастырамыз.
1. Жоғарғы температурадағы жағдай 1 КТ ›› hw
Бұл ... (ІІ) ... дене ... ... ... ... өзгермеуі
классикалық энергия қорытындысымен сәйкес келеді.
1. Төменгі температурадағы жағдай КТ ›› hw
Бұл жағдайда ... (ІІ) ... ... ... ... ... нолге ұмтылғанда
өрнегінің мәні күшейіп, жылусиымдылықта нолге ұмтылады.
Температура төмендегенде жылусиымдылықтың да төмендеуінің ... (Т - 0) ... ... ... ... бөлінуінің әртүрлі
болуында осцилятордың төменгі температурадағы энергиясы
‹Е› = twl тез ... тез ... ... ... дәрежелері бойынша бөлінуі, төменгі температурада, сызықты түрде
ғана ... ... ... ... Gэ – ... ... Gэ – ... бастап жылусиымдылық өте тез
азаяды.
Дебайдың жылусиымдылық теориясы
Эйнштейн теориясы қатты дене атомдардың жылулық қозғалысын, ... ... Т Gэ, ... ... Бұл ... ... ... тәуелсіз осциллятор ретінде қаралады және ол ... ... ... болады;
2. барлық 3 N осциляторлардың барлығы тұрақты жиілікпен ... ТҮС 24 ... ... ... ... ... ... П. (1912 ж) осы кемшіліктерін ... ... екі ... ... ... ... ... дененің окустикалық спектрін біртекті
қарастыру ... және ТҮС ... 3 N ... ... ... ... 3 N – ге тең ... деудің орнына тәуелсіз
серпінді толқындар саны 3 N ... ... ... ... қажет.
2. Кристалдың дыбыс жылдамдығын (окустикалық жеңіліс КТС) шамамен шекті
жиілік ретінде қарастыру қажет, әдетте ... ... ... ... орта ... қума және ... ... (ve, vt) мәні ... ... ... ... ... шамасы ФОР
3. Ең алдымен кристал ішіндегі қума бағытта таралған ... ... Ол екі ... қосып жылусиымдылықты табуға болады. Егерде
кристалдағы атомдар саны N болса, онда N қума серпіледі. Толқын ... ... ... векторы
Эйнштейннің (9) формуласы бойынша бұл қума бағыттағы кристал ішінде
таралатын энергия шамасы:
немесе
Қума бағытта таралатын ... ... (14) ... үшін ... ... ... К векторының интегралымен алмастырамыз:
Мұндағы – ... бір ... ... оны ... үшін ... ... x, y, z нүктелерінде қандай
болса, x + L нүктелерінде ... ... ... ... ... V – ... ... ортаның көлемі.
Қума бағытта таралатын (кристалдағы) энергия шамасы
полярлық координаталар ситемасына ... ... ... көлденең бағытта таралатын ішкі энергия Uе ұқсас
анықталады:
Қатты дене ... ... қума ... 2 ... ... сәйкес
келеді. Сонымен ішкі толық энергия
Бұл формуладағы серпімді толқынның орташа жылдамдығы
1. Қатты ... ... ... ... ... ... (20) ... ФОР
(7) формуламен сәйкес келеді. Дене ... ... ... ... ... болғанда оның жылусиымдылығы өзгермейді (классикалық
теориямен ... ... ... ... температурасы төмен болғанда
Бұл жағдайда (20) формуладан
Жылу сиымдылық
Бұл формуладағы жылу ... пен ... ... ... ... Т3 заңы дейді. Қатты ... ... ... өте ... болғанда (Т - ТҮС) тек қана ұзын ... ... ... ... ... ... ... түсінік (интериретация) беруге
болады.
Төменгі температурада кристал торда энергиясы hw ≤ КбТ ... ... ... ... ... ... шамамен КбТ жуықтас
болады. Бұл тербелістердің ішкі энергиядағы үлесі шамамен
NKбТ тең ... ал жылу ... – NKб ФОР ... Ө мәні әртүрлі денелер үшін ... ... 2 ... |Ө0К ... |Ө0К ... |1200 |Fe |467 ... |405 |Ni |465 ... |132 |Cu |339 ... |278 |Zn |308 ... |403 |Al |418 ... |425 |Cl |366 ... ... ... да тәуелдігі төмендігін айту ... ... ... сүйенеді, ал бұл заң
тек қана толқын ұзындықтың ... ↑ Ка ‹‹ (а – ... ... ғана орындалады.
Қатты денелердің жылуөткізгіштігі және жылудан ұлғаюы
Дебай теориясын ... ... ... ... ... ... ... толқын энергиясы кез – келген мәнді
қабылдамайды, ол бүтін порция hW ... ... ... осы ... яғни ... серпімді – тербеліс энергиясын фонон дейді.
Фононның импульсі де – Брайль
Кейбір физикалық ... ... шын ... ... (23)
формуламен анықталатын бөлшек ретінде қарастыруға ... Ал ... ... ... ... ... тұрған толқындар болып снлады да
массалар центрімен ... ... ... ... Бірақ
осындай толқындардың сырттан өту арқылы қоздырсақ, онда массалар центрімен
салыстырғанда импульстердің орын ауысуы ... hK ... ... деп ... ... ол ... центрінің шын импульсі мен
ажырату үшін айтылады.
Енді қатты денненің жылуөткізгіштік коэффиценті К табалық. ... ... ... ... ... ... ТҮС ұзындығы бойынша жылу ағынын тудырады. Онда мына ... ... – бір ... ... ... көлденең қимасынан өтетін жылдамдық
ағыны
К - жылуөткізгіштік коэффицент (каэ/ смсек гру)
К – ... ... ... шыны ... ... 2 – ... ббейнеленген.
Стерженнің бір ұшынан берілген жылу екінші ұшына оңай жетеді деп
айту ... Егер жылу ... ... оңай ... ... тек қана ... болар еді, температура градиентіне емес.
Газдардың кинетикалық теориясы бойынша жылу өткізгіштік ... – бір ... ... жылу ...... ... жылдамдығы
λ - бөлшектердің еркін жүру жолының ұзындығы.
Газдардың кинетикалық ... ... ... ... сипаттауға болатынның Дебой ұсынды. Ол үшін (тордың), М ... ...... еркін жүру жол ұзындығы (№ 2 - кесте).
Жылу өткізгіштік теңдеуін былайша жазуға болады:
Мұндағы Q – 1 өлшем уақытта 1 ... ... ... жылу мөлшері Т1 –
Т2 – стерженнің температура айырымы.
‹ - оның ұзындығы.
(24) және (25) теңдеулерден
Бұл теңдеудегі С (Т1 – Т2) ... бір ... ... 2- ші ... ... ... көрсетуі, бұл а
жылдамдықпен таралады.
Фонондардың ... жүру жол ... ... 2 ... ... ... ... фонондардың фонондардан шашырауы
Егерде тордағы атомдардың өзара ... ... тек ғана ... ... ... жүру жол) онда ... фонондардың соқтығысқа
келтіретін механизмнің болмауы. Бұл жағдайдағы фонондардығң еркін жүру жол
ұзындығы фанондардың кристалл бетінің шекарасы мен ... ... ... ... ... ... ұлғаюын Т температурада
өзара әсерлесіп тұрған қос атом ... ... ... ... ... ... болады. Т = 0 тұрған тордың екі
атомын Х қашықтыққа ығыстырғанда потенциалдық энергия шамасы:
мұндағы Х3 – ... ... ... асиметрияны сипаттайды.
Х4 – амплектудасы үлкен болғандығы ... ... ... ... ... бойынша ығысудың орташа шамасы.
Ығысудың шамасыз болса, онда:
Жылулық ұлғаюда ... ... ... болады.
Қорытынды
1. Қатты денелердің қасиеттерін түсіндіру үшін түсіндірудің Ван- дер
–Вальстік, иондық, атомдық және ... ... ... ... ... ... физикалық қасиеттерін түсіндіретін универсал
теория жоқ, олардың температурасына тәуелді әр түрлі температуралар
қарастырылады.
3. Қатты денелердің ... ... ... ... ... болғанда) жылу сиымдылық ... ... ... ал температураның мәнін төмендегенде (Т - 0) ... жылу ... мәні Т ... келмейді, ал диэлектриктер
үшін оның мәні Т3 пропорционал азаяды.
4. Қатты денелердің жылу өткізгіштігі және ... ... ... мен кристал тор арасындағы байланыстар бойынша түсіндіріледі.
Қолданылған әдебиеттер
1. ... Ч. ... в ... ... тела ... ... Г.И. физика твердого тела (1965 ж);
3. Кристель Ч. Квантовая теория твердых тел. (1967ж);
4. Мародудин А.А. и.д. Динамика кристаллической
решетки в ... ... ... Д.Ж. ... и фононы (1962ж.);
6. Павлов П.В. физика твердого тела ... ... Н.А. и др. ... ... тела (1981ж);
8. Берман Р. Теплопроиводности твердих тел ...

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 18 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 400 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Аймақ – экономикалық шаруашылық жүргізу объектісі ретінде8 бет
Бастапқы әскери даярлықты ұйымдастыру және жастарды бастапқы әскери даярлау6 бет
Механизмнің теңгеруші күшін анықтау5 бет
Педагогиканың теориялық және әдіснамалық негіздері туралы6 бет
ПШН-8-3-5500 тербелмелі құрылғы рычагты механизмнің кинематикалық және динамикалық анализін жасау20 бет
Табиғи сипаттағы ТЖ кезінде жүргізілетін апаттық-құтқару жұмыстарының түрлері3 бет
Қазақстан Реcпубликасының мемлекеттік рәміздері6 бет
Қазақстан Республикасының мемлекеттік нышандары мен рәміздері. Қазақстан Республикасы Қарулы Күштерінің нышандары және өскери бөлімнің Жауынгерлік туы4 бет
Қазақстан Республикасының қарулы күштерінің қалыптасуы мен дамуы (1991-2010 ж.ж)53 бет
Қазақстан Қарулы Күштері46 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