Вивчення властивостей твердого тіла

Хоча може здатися, що процедура «обрізання», введена Клеменсом, неістотно відрізняється від методу Шерда і Займана, чисельні результати для багатьох випадків

Вивчення властивостей твердого тіла

Курсовой проект

Физика

Другие курсовые по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией
тепловий опір аддитивний.

У проміжній області відносних значень τR і τN швидкості розсіяння, що отримуються при аналізі експериментів за допомогою виразів Каллуея і Гюйе - Крумхансла, дуже близькі, але погодження дещо гірше, якщо ≈ -1.

 

висновки

 

Одним з ефектів, що обумовлений ангармонічним характером коливань атомів, є тепловий опір твердих тіл. Він не міг б виникнути, якби атоми здійснювали строго гармонійні коливання, що розповсюджуються в решітках у вигляді системи пружних хвиль, що не взаємодіють між собою. Відсутність взаємодії між хвилями дозволяла б їм розповсюджуватися в кристалі не розсіваючись, тобто не зустрічаючи ніякого опору, подібно до розповсюдження світла в порожнечі.

Якби в такому кристалі можна було створити різницю температур, то атоми гарячого кінця, що коливаються з великими амплітудами, передавали б свою енергію сусіднім атомам і фронт теплової хвилі розповсюджувався б уздовж кристала із швидкістю звуку. Оскільки ця хвиля не зустрічала б ніякого опору, то навіть при нескінченно малій різниці температур тепловий потік міг би досягати якої завгодно великої величини; теплопровідність такого кристала була б нескінченно великою.

У реальних кристалах при не дуже низьких температурах коливання атомів носять ангармонічний характер. Поява ангармонічності призводить до того, що нормальні коливання решіток втрачають незалежний характер і при зустрічах взаємодіють один з одним, обмінюючись енергією і змінюючи напрям свого розповсюдження (розсіваючись один на одному). Саме внаслідок протікання таких процесів взаємодії пружних хвиль стає можливою передача енергії від коливань однієї частоти до коливань іншої частоти і встановлення в кристалі теплової рівноваги.

Опис процесу розсіяння нормальних коливань один на одному зручно вести на мові фононів, розглядаючи термічно збуджений кристал як ящик, заповнений фононами. У гармонійному наближенні, в якому нормальні коливання решіток є незалежними, фонони утворюють ідеальний газ (газ невзаємодіючих фононів). Перехід до ангармонічних коливань еквівалентний введенню взаємодії між фононами, в результаті якої можуть відбуватися процеси розщеплювання фонона на два і більш і утворення одного фонона з двох. Такі процеси прийнято називати фонон-фононним розсіянням.

Всі процеси розсіяння, внаслідок якого розподіл фононів прагне до рівноважного, прямо впливають на теплопровідність. Для більшості процесів інтенсивність розсіяння залежить від частоти фононів, і N-процеси грають важливу роль, перерозподіляючи енергію між різними модами і тим самим перешкоджаючи сильному відхиленню від рівноважної населеності в кожній моді. Взагалі кажучи, важко виділити внесок від N-процесів, і необхідний досить докладний аналіз експериментальних результатів, щоб зрозуміти, як позначаються N-процеси на теплопровідності. Проте у ряді випадків їх вплив дуже істотний.

 

список використаної літератури

 

1.Берман Р. Теплопроводность твердых тел. - М.: Высшая школа, 1979.

2.Бушманов Б.Н., Хромов Ю.А. Физика твердого тела. - Учебн. пособие для втузов. - М.: Высшая школа, 1975. - 224 с.

3.Епифанов Г.И. Физика твердого тела. Учеб. пособие для втузов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1979. - 288 с.

4.Жданов Г.С. Физика твердого тела. - М.: МГУ, 1971.

5.Займан Дж. Принципы теории тевердого тела. - М.: «Мир», 1976.

6.Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. - М.: Физматгиз, 1973.

7.Китель Ч. Элементарная физика твердого тела. - М.: «Наука», 1985.

8.Курик М.В., Цмоць В.М. Фізика твердого тіла. - К.: Вища школа. Головне видавництво, 1985. - 246 с.

9.Мартон К., Смит. Основы физики металлов. - М.: Металлургиздат, 1972.

10.Най Дж. Физические свойства кристаллов. - М., ИЛ, 1986.

11.Полежаев Ю.В. Теплопроводность. Физич. словарь. Т. 5. - 1987.

12.Спроул Р. Современная физика. - М.: Физматгиз, 1981.

13.Твердое тело. Структура и свойства. - М.: «Знание», «Физики и физике», 1972.

14.Уэрт Ч., Томсон Р. Физика твердого тела. - М.: «Мир», 1986.

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5