Din expresia (4.107) se poate observa că expansiunea termică a solidelor este un fenomen cauzat de anarmonica vibrațiilor atomilor. Dacă nu există anharmonicitate (coeficientul anarmonicității s = 0) și atomii oscilează în ordine armonică, atunci coeficientul de dilatare termică dispare. [C.164]
Anarmonica vibrațiilor și redistribuirea energiei între decomp. gradele de libertate în coliziunea moleculelor conduc la o restrângere a directivității acțiunii sursei de excitație a sistemului. Pentru a obține cea mai mare putere a unui produs cu un consum minim de energie, este de obicei necesar să inițiezi nu unul, ci mai multe. anumite oscilații. grade de libertate. și nu neapărat optic rezolvate. Acest lucru vă permite să controlați substanța chimică. viteza lor, compoziția produsului etc. Problemele similare sunt rezolvate. în special în chimia plasmei, fotochimie, chimia radiațiilor. chimia laserului. Produsele primare sunt externe. efectele sunt puternic neechilibrate în substanțele chimice. compoziția și gradul de excitare a unei particule - pot, prin interacțiune, să conducă la formarea unor concentrații mari de alte particule excitate, inclusiv a populației inverse. care este o condiție necesară pentru generarea radiațiilor laser (vezi laserele chimice). [C.219]
Anharmonicitatea - abaterea formei de oscilație a sistemului de la un oscilator armonic. [C.177]
Anarmonica (forța și temperatura) afectează constantele 7 și C din ecuația (5.40) [c.321]
Din fig. 40 că pentru abaterile mici ale atomului 2 din poziția de echilibru (temperaturi scăzute), aproximarea armonică (222) se dovedește a fi destul de bună, dar la temperaturi ridicate. Când abaterile devin mai mari, anarmonica devine semnificativă. [C.149]
Pentru a ține cont de anarmonică, extindem V () într-o serie de puteri și păstrăm termenii ordinii a doua și a treia [c.149]
Pentru prima dată, Debye (1914) a arătat că rezistența termică într-un solid se datorează anarmonicii vibrațiilor atomilor. În cazul general al laturii de cristal, anarmonica este luată în considerare prin termenii celei de-a treia puteri în deplasările atomilor în expansiunea energiei potențiale V (I). Teoria secvențială a conductivității termice a cristalelor. bazat pe ecuația cinetică pentru fononi, a fost dezvoltat de Peierls (1929). Cu toate acestea, soluția ecuațiilor de bază este atât de dificilă încât numai cu aproximații foarte dificile există o speranță de succes. [C.152]
Pentru deplasări mici din atomi de echilibru în rețeaua cristalină poate fi în primă aproximație, neglijata potențial anharmonism energie (energie asociată cu anharmonism, mici). Ne arată că, în aceste condiții, în cazul compresiei complete și expansiune (în continuare macroscopică de curgere) potențialul chimic al deformării atomii de metal excitat va crește în mod egal, indiferent de semnul deformare (m. E. Semnul presiunii hidrostatice externă aplicată), spre deosebire de un model cinetic sistem de molecule libere (gaz ideal), unde semnul creșterii presiunii determină direcția schimbării potențialului chimic. Dimpotrivă, efectele termoelastice ale solidelor sunt legate de termeni anharmonici în exprimarea energiei potențiale a interacțiunii atomilor, dar aici nu sunt luați în considerare. În literatura de specialitate nu a fost acordată atenția cuvenită acestei probleme, deoarece toate experimentele privind studiul comportamentului substanțelor solide sub presiune înaltă se referă la deformarea corpului prin comprimare. [C.15]
Mărimea presiunii cinetice poate fi exprimată în termeni de constantă Grüneisen și căldura specifică la volum constant. Presiunea cinetică. legate de anharmonism, nu pot oferi o expansiune nelimitată a corpului, deoarece rezistă forțe mai semnificative de legături interatomice. Energia potențială a acestor forțe este exprimată printr-o funcție de putere (la T = 0 ° K) [c.16]
Deoarece axul >> gx. fenomenele datorate anarmonicii nu epuizează toate proprietățile termodinamice ale unui solid. Într-adevăr, chiar și cu vibrații simetrice de atomi, există forțe opuse abordării lor, și anume forța respingătoare a cochililor de electroni și rezistența la tracțiune (legături chimice), care sunt echilibrate într-un corp nedeformat. Compresia și întinderea corpului, dacă sunt considerate fără respect pentru anarmonie, conduc la o încălcare a unui astfel de echilibru și la apariția presiunii în exces. încercând să readucă organismul la starea inițială cu o valoare minimă a potențialului termodinamic. cu alte cuvinte, contracția sau extinderea corpului inițial nedeformat duce întotdeauna la o creștere a potențialului termodinamic cu o creștere corespunzătoare a valorii absolute a presiunii în exces. egală cu zero în starea nedeformată. Datorită aditivității energiei, fiecare proces de compresie sau întindere totală poate fi considerat ca fiind compus din două procese independente datorate presiunii cinetice non-zero datorate anarmonicii și interacțiunii atomilor datorate forțelor simetrice. Primul proces dă randamentul termo-elastic U [c.16]
Prezența anarmonicii aduce corpul solid mai aproape de gazele reale D, deoarece asimetria vibrațiilor atomice cauzează o presiune cinetică a atomilor învecinați între ei. Înainte de aplicarea forțelor exterioare, această presiune este echilibrată în interiorul corpului (cu participarea forțelor de tensiune superficială). Prin urmare, un solid se comportă ca un gaz real în conformitate cu o izotermă a tipului Van der Waals. Singura diferență este că coeficientul de expansiune termică se datorează în întregime anharmonicității. Întinderea cuprinzătoare reduce această presiune cinetică și, prin urmare, în condiții adiabatice, poate provoca răcirea corpului. ca în cazul unui gaz expandant. Deoarece energia asociată cu anharmonicitatea este foarte mică (adică, coeficientul de expansiune termică este mic), este posibil să se detecteze o astfel de răcire numai prin instrumente extrem de sensibile. [C.14]
Expansiunea termică a unui flux turbulent se datorează anarmonicii vibrațiilor termice ale atomilor. Coeficienți. expansiunea termică și cu atât mai puțin, cu atât mai puternice sunt legăturile interatomice în așa numitul T. În metalele cristaline, cu o structură asimetrică, dar este anizotrop. [C.503]
Astfel, puterea de matrice pseudoharmonic aproximare (1,33), iar pozițiile de echilibru ale atomilor dependente de temperatură, deoarece expresia (1.33) cuprinde toate chiar termenii F1. N = 2, 4, 6), înmulțită cu funcțiile de corelare corespunzătoare. care depind de temperatură. Prin urmare, vibrațiile cu zăbrele de frecvență în aproximare pseudoharmonic (1.34) nu depinde numai de temperatură datorită expansiunii termice a grilajului, așa cum se presupune în apropierea quasi armonice [7], dar și datorită contribuției la energia de interacțiune a tuturor chiar anharmonics into- [C.19 ]
Spre deosebire de modul în care a fost făcută în secțiunea anterioară, există energia potențială a 11 I) este definită ca o funcție arbitrară a Y. În acest fel hamiltonianul (2.42) face posibil să se ia în considerare efectul anharmonicity comenzilor mai mari asupra vibrațiilor oscilator. [C.35]
Efectul oscilații anarmonici ale oscilatorului vor fi luate în considerare în procesul de aproximare pseudoharmonic [4], ceea ce reduce la construirea hamiltonianul armonic eficient autoconsistentă care descrie cristalul aproximativ anarmonic. În [12], în aproximarea pseudoharmonică, a fost observată instabilitatea unei lattice unidimensionale, datorată anarmonicii vibrațiilor atomice. Mai jos, când prezentați materialul. privind stabilitatea unui oscilator anarmonic. utilizăm în esență abordarea propusă în această lucrare. [C.35]
Apoi, ecuația de mișcare a oscilatorului cu toleranță pentru anarmonie va avea următoarea formă [c.35]
Cu toate acestea, soluția unei astfel de probleme în aproximarea pseudoharmonică, cu o toleranță pentru anarmonicii de ordin superior, arată că dependența de temperatură a rezistenței este mai complicată. decât ecuația (2,64). Se va arăta mai jos că dependența a pe T poate fi aproximată de două secțiuni [c.40]
Forma potențialului adiabatic al unor astfel de molecule este prezentată în Fig. 12.12. Nivelul de vibrație inferior este deasupra barierului de inversiune. Aceasta înseamnă că, chiar și la temperatura OK, procesul izotonic (12.26) nu este înghețat și molecula fluctuează între două forme nonplanare. Toate caracteristicile sale observate experimental vor avea valori medii pentru acest potențial. Oscilațiile unor astfel de sisteme diferă printr-un grad foarte ridicat de anharmonicitate. Pentru comparație (vezi figura 12.12), sunt prezentate și curbele potențiale pentru sistemele cu intermediar (MH3) [c.487]
În concluzie, constatăm că teoriile microscopice existente ale antiferroelectricității se bazează pe aceleași ipoteze (teoria dinamică generală a latticei cristalului luând în considerare anarmonica), precum și teoria feroelectricității. Teoria feroelectricității și a antiferroelectricității este una dintre cele mai comune și foarte complexe probleme în fizica solidelor. Este dezvoltat mai puțin decât teoria fermagnetismului și antiferromagnetismului (vezi capitolul VI). [C.278]
Anharmonicitatea unui electron optic nu este singurul motiv pentru apariția unei adăugări neliniare în indicele de refracție. Cauzele acestor aditivi pot servi, de asemenea electron-trostriktsiya, încălzirea mediului cu un fascicul de lumină și așa mai departe. Combinarea acestor efecte duce la un fascicul de lumină optic omogenă, fără mediu devine optic neuniforma în prezența unui fascicul de lumină intensă și o refracție neliniar are loc în acesta. Dacă în coeficientul (758) coeficientul la E1 este mai mare decât zero, atunci în regiunea intensă de raze de lumină, mediul este optic mai dens decât în regiunea în care nu există nici o rază. Un astfel de mediu acționează ca o lentilă de colectare, ceea ce duce la auto-focalizarea unui fascicul luminos intens. Împreună cu auto-focalizarea inmultire fascicul de lumină într-un mediu, este refractată, astfel încât propagarea fasciculului în mediu este determinată prin care efectele prevalează. [12] [C.439]
Pentru deplasări mici din atomi de echilibru în rețeaua cristalină poate fi în primă aproximație, neglijata potențial anharmonism energie (energie asociată cu anharmonism, mici). Arătăm că în această condiție) în cazul comprimării uniformă și expansiune (în continuare makroskopp- Český putere randament) potențialul chimic al atomilor metalici) deformării excitat va crește la fel de indepen- / [C13]
Se știe că la presiuni mari de compresie, corpurile solide devin mai plastice (de exemplu, în procesele de prelucrare a metalelor prin extrudare), adică se apropie de starea de topire. .. Cu toate acestea, după cum sa menționat Ya Frenkel poate (cauza de topire a aplicării la tracțiune mari Tensiunile (zheny În ambele cazuri, potențialul termodinamic al substanței, care determină trecerea la lichid crește de stat - se topesc mobilitatea atomilor este proporțională cu exp (-AOSCHT) este interesant. rețineți că atunci când topirea este cauzată de aplicarea tensiunilor mari de întindere, influența anharmonicității este neimportantă, în timp ce topirea este rezultatul încălzirii [c.13]
În calculele pentru cursele m de 10 K, este necesar să se citească anarmonica vibrațiilor atomilor, efectele interacțiunii reciproce. kolebat. și se rotește. gradele de libertate (a se vedea moleculele ne-rigide), precum și multitudinea de stări electronice. populația de niveluri excitate etc. La temperaturi scăzute (sub [c.418]
Ulterior, metoda de aproximare pseudoharmonică a fost dezvoltată [5, 6] în direcția luării în considerare a influenței anarmonismelor de ordin înalt arbitrar. Esența sa se reduce la următoarele. Dacă vom folosi metoda celor două funcții Green. ecuația exactă de mișcare a atomilor are următoarea formă [c.17]
Mai târziu, sa arătat că, din teoria celui de-al treilea continuum, este imposibil să se obțină valorile sonare ale lui x. Conductivitatea termică poate fi explicată doar prin folosirea teoriei zonelor dinamice, cu acordul pentru fenomenele anarmonicii. [C.139]
Apariția celui de-al doilea derivat al energiei de activare în raport cu au ar putea fi deja un indiciu al rolului tot mai mare al factorilor anarmonici cu creșterea stresului. Dar numai în cazul în care tensiunea nu poate fi exclusă a priori care apare în expansiunea anterioară a energiei de 11 nu este adevărat energia de activare, în sensul Arrhenius, și în funcție de temperatură valoare (acest lucru rezultă direct din dependența reală de temperatură observată în care - dacă am interpretat într-un structurală coeficientul sensibil - apare din motive destul de evidente). Dar, în caz afirmativ, este necesar să se înlocuiască derivatele parțiale pe deplin, și, prin urmare, extinderea și să apară și derivatele parțiale în ceea ce privește temperatura, și va însemna manifestările inevitabile și al doilea dintre anharmonics menționate - temperatura. [C.7]
Forțele interatomice Modelul aplicat pentru a calcula puterea teoretică în calcul anharmonism putere (neliniaritatea forțelor de interacțiune dintre atomii), care se manifestă în procesul de rupere obligațiuni. Ecuația (2.1) este de asemenea obținută ținând cont de anharmonicitatea, care determină expansiunea termică și alte proprietăți termice în solide. La temperaturi ridicate (kT și unde U = Uo-KMF), practic, primul atom deviere de la poziția de echilibru (prima undă) conduce la trecerea prin bariera potentsialyply U, și, prin urmare, perioada de oscilație T este egal cu tq. [C.22]
Articole similare
-
Legătura de activitate cu concentrația - ghidul chimistului 21
-
Metode de producere a azotatului de mercur - o carte de referință a chimistului 21
Trimiteți-le prietenilor: