Lektsіya 11
1. okai hőtágulása szilárd.
2. Jog Grüneisen
3. Hőmérséklet lineáris hőtágulási együtthatója zalezhnіst
4.Teplove rozshirennya i mіzhatomny telefon vétel.
5.Dilatometrichnі materіali
1. okai hőtágulása szilárd.
Thermal rozshirennya virazhaє zmіnu rozmіrіv hogy obєmu til, zumovlenu
zmіnoyu hőmérséklet. Akár jak pіdvischennya hőmérséklet általában termel zmіni jellemzőit Oscillations atomіv Navkolo fіksovanih (szilárd tіlah)
RENDELKEZÉSEK rіvnovagi. Amikor rozglyadі termikus rozshirennya robiť párolt ezekről scho Oscillations atomіv mayutsya garmonіchny (napríklad sinusoїdalny) karakter. Je nedostatnіm. HEAD oka hő rozshirennya szilárd til Je angarmonіyny karakter Oscillations atomіv.
Ha figyelembe vesszük a kölcsönhatás a két egyes atomok egyensúlyban vannak: az erő a vonzás egyenlő az erő a taszítás. Legyen az egyik atom. Ha a kimenet a második atom az egyensúlyi helyzetbe, majd elkezd rezegni képest egy középső helyzetbe. Ha az erő visszatérő atom egyensúlyi helyzetében, elmozdulásával arányos, azaz Hooke-törvény teljesül, akkor az átlagos egy atom helyzetébe nem függ a amplitúdóját oszcillációk. Feltételezve, hogy atom oszcilláció fordulhat elő, ha a fűtési, kiderül, hogy az átlagos mérete, mint kétatomos test modell nem függ a hőmérséklettől. A potenciális energia a két atom egy parabola, amely megfelel a harmonikus rezgéseket (szaggatott vonal, 1. ábra).
Valójában, az energia a kölcsönhatás a két atom kell ábrázolni meredeken aszimmetrikus görbét (folytonos vonal, 1. ábra), ami annak az eredménye, hozzátéve két különböző görbék - megfelelő görbét vonzerőt, és a görbe megfelel a taszítás az atomok (2. ábra). A legtöbb esetben, a potenciális kölcsönhatás energiája erők közötti atomok által leírt Lennard-Jones potenciál:
ahol A és B - állandók, R - közötti távolság a kölcsönható atomok. Minden esetben, n> m és annál több kölcsönhatási energia görbe eltér a parabola, annál nagyobb a egyenlőtlenséget. Így a bal oldali részén a görbe (1. ábra), amely bemutatja a potenciális energia közötti kölcsönhatás két atom, a fő szerepe van a taszító erő, hogy a megfelelő - a vonzóerő, r0 - az egyensúlyi távolság megfelel a minimális potenciális energia. Míg a vibrálás amplitúdóját az atom az egyensúlyi helyzet kicsi, a ható erő azt elmozdulásával arányos F = -a x (harmonikus közelítés). A növekvő amplitúdó oszcilláció taszító erő atomok között, ha megközelítik gyorsabban növekszik, mint a gravitációs erő eltávolítása után egy atom a másik. Következésképpen, a ható erő atom ebben az esetben nem egy lineáris elmozdulás függvényében
Tekintsük egy atom ingadozások a másikhoz képest egy adott teljes energiát a klasszikus közelítés. Tegyük fel, hogy különböző értékeket a teljes belső energia által ábrázolt vízszintes vonalak (3. ábra). Az egyensúlyi helyzetben a potenciális energia
ingadozások az atom nulla, és annak kinetikus energia maximális. A maximális érték a potenciális energia érhető el a maximális elmozdulás az egyensúlyi helyzetből atom és megfelel a metszéspontjai a potenciális energia görbe atom rezgések vízszintes vonal W. Mivel a belső energia W1 növekvő belső energia az atom. W2. W3. növelése amplitúdóját oszcillációk. Ebben az esetben a behúzott több atom, mint a balra eltolva. Ennek eredményeként, az átlagos egyensúlyi helyzet közötti atomok (jelzett pontok a 3. ábrán) eltér a jobb és r0 a nagyobb, annál nagyobb a teljes belső energiája az oszcilláló atom. Következésképpen, növelve a teljes belső energia (vagy hőmérséklet) atom vezet az a tény, hogy az átlagos távolságot atomok közötti növekszik. Kristály, ez azt jelentené, hogy a növekvő energia (hőmérséklet), akkor szükséges lehet bővíteni.
Ebből az egyszerű kétatomos modell megpróbálhatjuk, hogy a hatalom a anharmonikus kölcsönhatás fa. A kis rezgések az atomok a kristály közel a potenciális energia atomi egyensúlyi helyzet U (R) lehet bővíteni hatáskörét elmozdulásai atomok képest az egyensúlyi helyzet. Anharmonicity ebben a modellben figyelembe veszi tagja a harmadik rend bővítése a potenciális energia az oszcilláció:
Aztán, tekintve, hogy megkapjuk
,
a - quasielastic erő együttható, b - anharmonikus együtthatóval.
A kifejtett erő az oszcilláló atom a hagyományosan lehorgonyzott atom
Az átlagos értéke ható erő az oszcilláló atom, nulla, azaz a
Znaydemo serednє értékek vіdhilennya atomіv od RENDELKEZÉSEK rіvnovagi, jak
viznachaє zmіnu rozmіrіv tіla át zmіnі hőmérsékleten. a tsogo
vikoristovuyut funktsіyu rozpodіlu Boltzmann. jak dozvolyaє tölteni userednennya értékek fіzichnoї nagyságát urahuvannyam termodinamіchnoї
іmovіrnostі vіdpovіdnih értékek:
Yakscho zmіschennya atomіv dosit malі (kis angarmonіchnіst їh Oscillations). az
pіdіntegralny mozhna rozklasti egy sorban. és serednogo zmіschennya otrimati viraz:
ahol - a hőtágulási együtthatója.
Így az átlagos ereje anharmonikus interakció (asimetrіya vzaєmnogo vіdshtovhuvannya)
Meta ötvözet i jak általában rozshiryuyutsya át nagrіvannі i zvuzhuyutsya a oholodzhennі. Rozshirennya chi zvuzhennya szilárd tіla -zmіna mіzhatomnoї vіdstanі a grattsі.
Pripuskaєmo scho A -ruhaєtsya atom, és az atom A nem zmіnyuє svogo helyzetben. Amikor T2 T1. Ob'єmne termikus rozshirennya harakterizuєtsya Hőmérséklet koefіtsієntom ob'єmnogo rozshirennya
T
Termіchne rozshirennya nekubіchnih anіzotropnih kristalіv-anіzotropno
De αі -tse TFLE uzdovzh bunt tengely kristályok formájában.