Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Vitalii Dugaev Katedra Fizyki Politechnika Rzeszowska Semestr letni, rok 2013/2014 FIZYKA CIAŁA STAŁEGO.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Vitalii Dugaev Katedra Fizyki Politechnika Rzeszowska Semestr letni, rok 2013/2014 FIZYKA CIAŁA STAŁEGO."— Zapis prezentacji:

1 Vitalii Dugaev Katedra Fizyki Politechnika Rzeszowska Semestr letni, rok 2013/2014 FIZYKA CIAŁA STAŁEGO

2 energia odpychania 2,4·10 4 exp(-R/0,30) eV energia całkowita Energia, eV R, cm energia kulombowska (25,2/R) eV Energia przypadająca na cząsteczkę KCl Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 1

3 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 2 Kryształy kowalencyjne Wiązanie kowalencyjne rozpatrujemy jako klasyczną parę elektronów lub homopolarne wiązanie chemiczne Wiązanie kowalencyjne tworzą dwa elektrony, to jest po jednym elektronie z każdego atomu biorącego udział w wiązaniu Elektrony, tworzące wiązanie są umieszczone pomiędzy dwoma atomami położonymi w tym samym paśmie Dwa elektrony biorące udział w wiązaniu mają spiny skierowane przeciwnie

4 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 3 Kryształy metaliczne Charakterystyczną cechą metali jest duże przewodnictwo elektryczne wywołane wielką ilością swobodnych elektronów. Elektrony te nazwano elektronami przewodnictwa W niektórych metalach, takich jak metale alkaliczne, oddziaływanie rdzeni jonowych z elektronami przewodnictwa jest głównie odpowiedzialne za energią wiązania

5 Promień jonów o konfiguracji atomów gazu szlachetnego Tetraedryczne promienie atomowe Promienie jonowe Promienie atomowe a jonowe (Å) Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 4

6 WSPÓŁCZYNNIKI SPRĘŻYSTOŚCI I FALE SPRĘŻYSTE Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 5 Trzy wzajemnie prostopadłe wektory o jednakowej długości zostały sztywno osadzone w nieodkształconym ciele stałym Ciało stałe poddamy niewielkiemu jednorodnemu odkształceniu – osie zmienią kierunek i długość Nowe osie:

7 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 6 Wpływ odkształcenia na położenie punktu o początkowym położeniu : Przemieszczenie wywołane deformacją:

8 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 7 Rozwijając R(r) w szereg Taylora przy R(0)=0 znajdziemy składowe odkształcenia

9 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 8 Rozszerzalność Przyrost objętości związany z odkształceniem nazywamy rozszerzalnością Objętość jednostkowego sześcianu o krawędziach przyjmuje po odkształceniu wartość Rozszerzalność dana przez

10 Składowe naprężenia Naprężenie definiowane jest jako siła działająca na jednostkę powierzchni ciała Składowe naprężenia: X x, X y, X z, Y x, Y y, Y z, Z x, Z y, Z z (dużymi literami oznaczone są kierunki działania siły, wskaźniki oznaczają kierunek normalnej do płaszczyzny, do której przyłożona jest siła) Warunek znikania całkowitego momentu obrotowego: Liczba niezależnych składowych naprężenia zostaje zmniejszona do sześciu Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 9

11 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 10 Podatność sprężystości i współczynniki sztywności Zgodnie z prawem Hooka składowe odkształcenia są liniowymi funkcjami składowych naprężenia

12 Odwrotnie, składowe naprężenia są liniowymi funkcjami składowych odkształcenia Wielkości S 11, S 12,… nazywamy współczynnikami podatności sprężystej lub współczynnikami sprężystości Wielkości C 11, S 12,… nazywamy współczynnikami sztywności sprężystej lub modułem sztywności Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 11

13 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 12 Gęstość energii sprężystej W zakresie stosowalności prawa Hooka gęstość energii sprężystej U jest kwadratową funkcją odkształcenia gdzie wskaźniki Składowe naprężenia Współczynniki sztywności sprężystej są symetryczne: Liczba 36 współczynników została zmniejszona do 21

14 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 13 Współczynniki sztywności sprężystej w kryształach układu regularnego Liczba niezależnych współczynników sztywności może być zmniejszona, jeżeli kryształ ma elementy symetrii Gęstość energii sprężystej w krysztale układu regularnego Nie występują, na przykład, wyrazy Cztery trzykrotne osi obrotu: w wyniku obrotu o 2π/3 wokół trzech osi [111] następuje kolejna zamiana: Energia powinna być niezmienniczą względem takich przekształceń

15 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 14 W taki sposób otrzymujemy: Współczynniki sztywności i podatności związane są zależnościami

16 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 15 Moduł sprężystości objętościowej i ściśliwość Rozważmy jednorodne rozszerzenie Gęstość energii w tym przypadku Moduł sprężystości objętościowej B zdefiniujemy przy pomocy Dla układu regularnego Ściśliwość K zdefiniowana jest przez

17 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 16 Fale sprężyste w kryształach układu regularnego Składowa w kierunku x siły działającej na sześcian wynosi Równanie ruchu dla przemieszczenia u w kierunku x gdzie ρ jest gęstością

18 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 17 Wykorzystamy Odpowiednio równania dla przemieszczeń wzdłuż y i z

19 Fizyka Ciała Stałego, Lekcja 3 Strona 18 Fale w kierunku [100] Rozwiązanie równań ruchu w postaci fali podłużnej Prędkość fali podłużnej w kierunku [100] Rozwiązanie w postaci fali poprzecznej


Pobierz ppt "Vitalii Dugaev Katedra Fizyki Politechnika Rzeszowska Semestr letni, rok 2013/2014 FIZYKA CIAŁA STAŁEGO."

Podobne prezentacje


Reklamy Google