x-uni.com
x-uni.com
x-uni.com
Математика
Биология
Литература
Русский язык
География
Физика
Химия
История
Английский
Информатика
География
Информатика
ВИДЕОКУРСЫ
Физика фононов, Карпов С.В., 2006

Физика фононов, Карпов С.В., 2006

Физика фононов, Карпов С.В., 2006.

Классификация кристаллов по типам связей.

Силы связи между атомами в кристаллах ответственны за существование конденсированного состояния вещества, однако не объясняют происхождение регулярного, периодического расположения атомов в кристалле. Практически силы связи почти всегда полностью электростатического происхождения, роль магнитных взаимодействий невелика. Часто используется классификация твердых тел по типам связи, включающая ионные, ковалентные, металлические и молекулярные кристаллы, а также кристаллы с водородными связями.

Существуют кристаллы, для которых такая классификация весьма удачна и хорошо описывает основные свойства, однако существует и ряд таких, для которых она невозможна или неразумна. В таблице 1 приведены характерные свойства кристаллов данного типа и даны примеры. В колонке три приведена энергия связи кристалла - энергия, необходимая для разделения одного моля вещества на отдельные атомы, молекулы или ионы (1 еV/.молекула = 23,05 калл/моль).

Металлические кристаллы.
Наличие свободных электронов в металлах приводит к высокой электропроводности кристаллов и объясняет высокий коэффициент отражения света. Наличие электронов проводимости (электронов, способных принимать участие в проводимости) обеспечивает также и силы межатомного взаимодействия. Кристаллы щелочных металлов можно рассматривать как систему правильно расположенных положительных зарядов, погруженных в однородную электронную жидкость. Связь, образованная наличием свободных электронов, не является сильной. Энергия связи щелочных металлов всего несколько десятков калл/моль. В металлических кристаллах переходных элементов электроны незаполненных оболочек образуют дополнительно слабые химические связи, чем и объясняется значительно большая энергия связи кристаллов металлов переходных элементов (до 210 калл/моль у металлического вольфрама W). Металлические кристаллы обычно кристаллизуются в высоко симметричные структуры, построенные по принципу плотнейшей упаковки шаров.

Молекулярные кристаллы.
Как следует из названия, эти кристаллы построены из молекул, так что их свойства определяются в основном свойствами молекул, их составляющих. Поскольку все химические связи в молекулах насыщены, а заряды отсутствуют, силы связи б молекулярных кристаллах не могут быть ни ковалентными, ни ионными. Связь в таких кристаллах осуществляется слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Природа этих сил следующая: даже в не дипольных молекулах существует флюктуирующий дипольный (или квадрупольный) момент, вызывающий появление индуцированного электрического момента в соседних молекулах. Взаимодействие этих электрических моментов в среднем приводит к притяжению соседних молекул (т.н. дисперсионные силы ). Силы притяжения очень слабы, поэтому молекулярные кристаллы имеют довольно низкую температуру плавления. Возникновение сил Вандер-Ваальса иллюстрируется рис.7, где рассмотрены два случая возникновения индуцированного момента p2 в поле диполяр p1

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. АТОМНЫЕ СИЛЫ В КРИСТАЛЛАХ И УПРУГИЕ СВОЙСТВА
1.1. Классификация кристаллов по типам связей
1. Ионные кристаллы
2. Ковалентные кристаллы
3. Металлические кристаллы
4. Молекулярные кристаллы
5.Кристаллы с водородными связями
1.2. Энергия решетки ионных кристаллов
2. УПРУГИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ
2.1. Тензор напряжений и деформаций
2.2. Тензорные свойства кристаллов
2.3. Закон Гука. Модули упругости и упругие константы
2.4. Упругие волны в кристалле
3. КОЛЕБАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЦЕПОЧЕК
3.1. Линейная моноатомная цепочка
3.2. Дисперсионные соотношения (закон дисперсии)
1. ИДЕАЛЬНАЯ СТРУНА
2.Двухпроводная электрическая линия
3. СВЯЗАННЫЕ МАЯТНИКИ
4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В АТМОСФЕРЕ
5.ВОЛНЫ ДЕ-БРОЙЛЯ
3.3. Фазовая и групповая скорость волн в диспергирующей среде
3.4. Одномерная двухатомная цепочка
3. КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ
3.4. Колебания трехмерной решетки
3.5. Обратная решетка и зона Бриллюэна
3.6. Ход ветвей колебаний в зоне
3.7. Расчеты колебаний кристаллов
3.7. Функция распределения плотности частот
4. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ КРИСТАЛЛОВ
4.2. Продольные и поперечные акустические колебания
4.3. Поперечные и продольные оптические колебания
4.4. Соотношения Лиддейна-Сакса-Теллера
4.4. Эффект "запаздывания". Поляритон
4.5. Нормальные колебания. Фононы.
5. АНГАРМОНИЗМ КОЛЕБАНИЙ
5.1. Гармонический осциллятор
5.2. Ангармонический осциллятор и кристалл
5.3. Фонон-фононные взаимодействия

Предложения интернет-магазинов

Физика. 7-9 классы. Программа и планирование учебного материала

Автор(ы): Бунчук Алексей Васильевич   Издательство: Мнемозина, 2013 г.  Серия: Физика

Цена: 148 руб.   Купить

Пособие содержит программу и примерное тематическое и поурочное планирование курса физики для основной школы. Адресовано учителям, работающим по учебникам "Физика. 7 класс" (авторы Н. М. Шахмаев, Ю. И. Дик, А. В. Бунчук), "Физика. 8 класс" и "Физика. 9 класс" (авторы Н. М. Шахмаев, А. В. Бунчук). 2-е издание, исправленное.