2022-2023学年高二物理 晶体中的原子热振动 竞赛课件 (共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理 晶体中的原子热振动 竞赛课件 (共13张PPT)

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晶体中的原子热振动
晶体中的原子热振动
§3.1 原子间的相互作用
§3.2 一维单原子晶格的振动
§3.3 一维双原子晶格的振动
§3.4 晶格振动的量子化及声子
§3.5 晶格的热容
§3.7 晶格振动的应用举例
§3.6 晶体的热传导
第三章 晶体中的原子热振动
第三章 晶体中的原子热振动
§3.1 原子间的相互作用
原子间的相互作用
晶体的分类
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用
离子晶体
特点:晶体结合很稳定,熔点高、硬度高。
导电性导热性差。
晶体类型:离子晶体 共价晶体 金属晶体 分子晶体
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用:晶体的分类
晶体的分类
特点:熔点高、硬度高
价电子定域在共价键上,导电性很差。
共价键结合的基本特征:饱和性和方向性。
共价晶体
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用:晶体的分类
第I、第II族元素、过渡元素都是典型的金属晶体。
特点:共有化电子可以在整个晶体中运动。
导电性、导热性良好、具有高延展性。
金属晶体
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用:晶体的分类
惰性元素在低温下结合成的晶体。
依靠瞬时偶极矩的相互作用
特点:熔点特低(几十 K) ,绝缘体。
分子晶体
—范德瓦耳斯力
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用:晶体的分类
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用:原子间的相互作用
互作用力
吸引力:-
排斥力:+
原子间的相互作用
两个原子的互作用势:
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用:原子间的相互作用
当N个原子相互靠近时,总的互作用势U:
r:最近邻原子的间距
i, j=2, 3, 4, … , N
若忽略表面效应,则:
晶体的结合能
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用:原子间的相互作用
恢复力常数
第三章 晶体中的原子热振动:§3.1 原子间的相互作用:原子间的相互作用
2.说明格波与连续介质弹性波有何不同?
4.什么是声子?声子有哪些性质?
复习
3.比较单原子晶格和双原子晶格的色散关系。
1.什么是简谐近似?非简谐近似?在两种近似下,晶格振动的格波性质有何不同?试举例说明简谐近似的局限性。
5.试用声子语言描述晶格的振动?
6.什么是晶格振动的光学波和声学波?它们有什么本质的区别?
第三章 晶体中的原子热振动
8.德拜模型比爱因斯坦模型有何重要发展?
11.分析金属的电导率与热导率的关系。
10.分析声子的热导率与温度的关系。
9.何谓正常过程、倒逆过程?它们对晶体热阻有何影响?
7.爱因斯坦模型的结果与热容实验曲线的差异?分析原因。
12.了解晶格振动谱的实验测定方法。
第三章 晶体中的原子热振动

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