Лекция тақырып: Кіріспе. Кинематика


Студенттердің өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтары



бет34/48
Дата19.11.2021
өлшемі0.91 Mb.
1   ...   30   31   32   33   34   35   36   37   ...   48
Студенттердің өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтары:

1. Де Бройльдің гипотезасы.

2. Де Бройль толқындарырың қасиеттері.

3. Гейзенбергтің анықталмағандықтар қатысы.


Пайдаланылатын әдебиеттер: [3], [6]

Дәріс № 13

Тақырыбы: Электрондар және қатты денедегі фонондар.

Мақсаты: Электрондар және қатты денедегі фонондары түсіндіру.

Жоспары:

1) Фонондар және кристалл тордың жылулық қасиеттері.

2) Ферми деңгейі. Металдар.

3) Асқын өткізгіштік құбылысы.

Каванттық теория бойынша еркін электрондар қозғалысында толқындық сипат болады. Электрондық толқындар кристалдық торда болатын ақауларда шашырайды. Ал толқын шашырауы кристал ішіндегі электрондардың еркін жолының ұзындығының шектеулі болатынына сәйкес кванттық теориясында электрон жылдамдығы температураға тәуелді емес. Сондықтан толқын ұзындығы электр өткізгіштік шамасына пропорционал болады. Егер молекуланың жылулық қозғалысының КТ көршілес екі деңгейдің энергияларының айырымы әлде қайда кіші болса, яғни КТ << ∆E онда екі молекуланың бір-бірімен соқтығысуы кезінде олардың айнымалы және тербелмелі қозғалыстарының энергиялары шамалы аздау болады. Олай болса төменгі температурада екі атомды газдың күйі бір бір атомды газдікіне ұқсас болады. Сөйтіп, газдың жылу сыйымдылығы оның температурасына тәуелсіз болады. Осы кезде көршілес екі айнымалы қозғалыстағы деңгейдің энергиясы олардың тербелмелі қозғалыс энергиясынан әлде қайда аз болады, яғни ∆Е айнмалы < < ∆Е тербелмелі температураның өсуіне байланысты газ млекуласының алдымен айнымалы қозғалысының еркіндік дәрежесінің артуына сәйкес оның жылу сыйымдылығы да артады. Ал температураның одан әрі өсуіне сәйкес тербелістің еркіндік дәрежесі оған сәйкес оның да жылу сыйымдылығы артады. Сөйтіп ферми диракың үлестірілуі температураның тек Т= 0К және T>0 К мәндерінде ғана бір—бірінен өте аз КТ аймағында ғана өзгеретіндігін байқаймыз. Бұдан металды қыздыру кезінде электрондық өткізгіштік процеске тек электроандардың біршама бөлігі ғана қатыса алады деген қорытынды шығады.Сондықтан да металл дар мен иизотолярдың жылу сиымдылықтарынан класикалық электрондық теория бойынша түсіндіруге болмайтындығын айтуға болады. Осындай қиыншылықты кванттық теория бойынша түсіндіруге мүмкіндік туды.

Қатты денелер жылу сиымдылығының кванттық теориясының негізін Энштейін салған болтын. Кейін Дебай торды құрап тұрған бөлшектің төмен температураға өзара әсерлерін еске алған және Дебай жеке бөлшектердің тербелістерін емес тұтас ортады орныққан тербелістерді қарастырды. Ол кристалдық торда акустикаллық толқындарды қамтитын жиіліктері әртүрлі тұрғын толқыннның орнығатыннын көрсетті. Сонымен төменгі жиіліктегі серпімді толқындардың тербеліс энергиясы кванттық ассилия тордың орташа энергиясына шамалас болады. Демек, қатты дененің жылулық қозғалысының артуы кристал ішіндегі серпімді толқынның таралыуы әсеріннен болады. Олай болса заттың курпускулалық толқындық екі жақтылық қасиетіне сүйене отырып кристалл ішіндегі серпімді толқындық энергиясы E = һν тең фонондар деп түсіну керек. Сонымен, фанон дыбыстық толқынның кванттық энергиясы болып есептеледі. Демек, серпімді толқындарда квантталады деген сөз ескеретін жағдай фанондар вакум ішінде тек қана кристаллл ішінде пайда болады. Фанон импульстерінің ерекше қасиеттері бар. Фанон импульсі кристалл бөлшектерімен соқтығысу нәтиежесінде оларға импульстернің дискретті порциямен береді де өздері жоғалып кетеді. Сондықтан да фонондарды. квазиимпульсер д.а. Сонымен, кристаллдық тордың энергиясын фонондық газдың энргиясы деп қарастыру керек. Фонондар спиндік саны нолге тең болғанждытан бөлшектер тобына жатады. Сондықтан, фонондар Бозе-Энштейн кванттық статистикасы бойынша Дебайдың пікіріншн жоғары температурада яғни Т>> TД қатты денелердің жылу сиымдылығы Сr Дюлонг-Пти заңдылығы бойынша анықталады. Сr = dU/dt= 3NAK = 3R = 25 Дж/ (моль К) TД - Дебат температурасы.

Ал төменгі температурада, яғни Т<Д қатты делердің жылу сиымдылығы кристалдың абсалют температурасының үшінші дәрежесіне пропорционал болады. Сөйтіп, төмен температурада Дебат теориясы тәжірибелердің нәтиежелеріне өте жақсы нәтиежелер береді, яғни C = α T3 . Осы өрнек Дебат заңын сипаттайды. Дебат температурасы мына теңдіктен анықталады. К TД = hωД мұндағы ωД – кристалдағы серпімді жылулық толқындардың жоғарғы жиілігі. Фанондардың квази бөлшектер моделін орыс физигі П.Л. Капица сұйық гелийдің асқын аққыштық құбылысын түсіндіруге де қолданды.



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   30   31   32   33   34   35   36   37   ...   48




©melimde.com 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
Сабақтың тақырыбы
бойынша жиынтық
Сабақтың мақсаты
жиынтық бағалау
Сабақ тақырыбы
ғылым министрлігі
тоқсан бойынша
рсетілетін қызмет
Жалпы ережелер
бағалауға арналған
қызмет стандарты
бекіту туралы
Сабақ жоспары
Қазақстан республикасы
жиынтық бағалаудың
жиынтық бағалауға
тоқсанға арналған
Әдістемелік кешені
республикасы білім
бағалау тапсырмалары
арналған жиынтық
арналған тапсырмалар
білім беретін
туралы хабарландыру
Қазақстан республикасының
бағалаудың тапсырмалары
арналған әдістемелік
мерзімді жоспар
пәнінен тоқсанға
Қазақстан тарихы
Реферат тақырыбы
Қазақ әдебиеті
Жұмыс бағдарламасы
бағдарламасына сәйкес
болып табылады
нтізбелік тақырыптық
Мектепке дейінгі
біліктілік талаптары
оқыту әдістемесі
республикасының білім
әдістемелік ұсыныстар
мамандығына арналған
әкімінің аппараты
туралы анықтама
жалпы білім
қойылатын жалпы
жалпы біліктілік
Конкурс туралы
қазақ тілінде
білім берудің
мемлекеттік әкімшілік