коливний атом
Хиткі атоми взаємодіють не тільки Друге іншому, але і з електронами, тому атом може передати всю або частину своєї енергії електрону. Якщо ця енергія дорівнює або більше ширини забороненої зони, електрон може перейти в більш високу енергетичну зону. Цей перехід називають тепловим збудженням. За допомогою механізму теплового збудження можливі внутрізонние і міжзонного переходи електронів. [1]
Коливний атом володіє як кінетичної, так і потенційної енергією, причому протягом одного періоду величини обох видів енергії змінюються, і тільки їх сума залишається постійною. [2]
Коливний атом в твердому тілі володіє трьома ступенями свободи і може здійснювати коливальні рухи за трьома взаємно перпендикулярним напрямам. [3]
Коливний атом має кінетичної і потенційної енергією, подібно до того, як енергія коливань маятника є тільки кінетичної, коли маятник проходить через положення рівноваги, і тільки потенційної, коли маятник досягає найбільшого відхилення від положення рівноваги, і частково кінетичної, частково потенційної у всіх проміжних положеннях. [4]
У кристалі коливаються атоми безперервно обмінюються між собою кінетичну енергію. Через хаотичності теплового руху енергія розподілена між атомами нерівномірно. У певний момент енергія різних атомів різна, а для одного атома вона змінюється від одного моменту часу до іншого. Завжди є атоми і групи атомів, кінетична енергія яких більше або менше середньої величини. [5]
Але енергія коливних атомів складається з кінетичної і потенційної енергій. У момент максимального відхилення від рівноваги вся енергія переходить в потенційну, а в момент проходження через точку рівноваги вся енергія переходить в кінетичну; в середньому (в часі) вони повинні бути рівні. [6]
Рівняння руху коливається атома в цьому випадку має вигляд, подібний до рівняння Борна і Кармана, а величина зсуву г з положення рівноваги є векторної і має періодичний розв'язок. [7]
Але енергія коливних атомів складається з кінетичної і потенційної; в момент максимального відхилення вся енергія переходить в потенційну, в момент проходження через положення рівноваги вся енергія переходить в кінетичну, а в середньому (в часі) вони повинні бути рівні. [8]
Перехід від реальних коливних атомів до атомам, що знаходяться в спокої, або до точкових атомам, робити або не робити теплових коливань, може бути здійснений шляхом відповідного видозміни коефіцієнтів ряду Фур'є. [9]
Відповідно до моделі Ейнштейна коливається атом еквівалентний трьом гармонійним осцилляторам, напрямки коливань яких взаємно перпендикулярні. [10]
Крім того, що коливаються атоми. які відчувають тяжіння сусідніх атомів, повинні володіти потенційною енергією; за законами механіки ця середня потенційна енергія повинна бути дорівнює середньої кінетичної енергії. Це означає, що теплота, необхідна для підвищення температури 1 г-атома твердої речовини (елементарного) на 1 С складе 6 кал. Ця величина виходить шляхом множення питомої теплоємності на атомний вага елемента і називається атомної теплоємністю. Експериментальним шляхом Дю-лонг і Пті (1818) знайшли, що - атомна теплоємність для різних простих, речовин в кристалічному стані однакова і дорівнює приблизно 6 3 кал. Ця закономірність підтверджує вищевикладену теорію. [12]
Максимальна відстань між хитаються атомами в молекулі С2 ну 0 058 А більше, ніж рівноважне відстань, якщо вони коливаються відповідно до законів класичної механіки з енергією, що дорівнює енергії нижчого вібраційного стану. Обчисліть постійну Ь, частоту і різниці енергій, які відповідають різним рівням енергії, вважаючи, що атоми здійснюють просте гармонійне коливання. [13]
Насправді, однак, що коливається атом твердого тіла піддається безперервному випадковому впливу з боку своїх сусідів. [14]
Нарешті, через відмінності мас тих, хто вагається атомів в ізотопних молекулах відбуваються при адсорбції зміни частот внутрішніх коливань молекул повинні дещо відрізнятися. Це також повинно викликати деяке розходження в адсорбції ізотопних молекул (ефект нульових енергій) [33, 54], причому в залежності від знака зміни силових констант внутрішніх коливань молекули при адсорбції ефект нульових енергій може як збільшувати, так і зменшувати адсорбцію дейтерированного молекул в порівнянні з звичайними. З ростом температури цей ефект повинен спадати значно повільніше, ніж квантовостатістіческій ефект. Крім того, його внесок повинен зростати зі зростанням числа заміщених атомів. [15]
Сторінки: 1 2 3 4