Cтраница 2
В первой части излагается формальная механико-статистическая теория, устанавливающая связь между макроскопическим характером вириальных коэффициентов и микроскопической природой межмолекулярных сил. В этой главе рассматриваются теорема вириала в классической и квантовой механике; уравнение состояния на основе классической и квантовой теорий и как проблема теории химической ассоциации; вириальные коэффициенты в квазиклассическом приближении при высоких и низких температурах; вириальные коэффициенты с учетом аддитивных и неаддитивных межмолекулярных сил, внутренних степеней свободы, квантовых эффектов; вириальные коэффициенты для чистых веществ и смесей газов. [16]
Как уже отмечалось в § 4, решение такой задачи встречается с непреодолимыми трудностями. Однако многие сведения о физических свойствах кристаллов могут быть получены при использовании феноменологической термодинамики, которая не рассматривает явно микроскопическую природу физических свойств, а опирается на некоторые общие, установленные экспериментально положения и на представления о симметрии. [17]
Между термодинамикой и статистической физикой существует глубокое различие в подходе к изучаемому явлению. Статистическая физика исходит из определенного представления о структуре объекта, о свойствах и движении составляющих его частиц, из сведений о внутренней микроскопической природе явления. Напротив, термодинамика изучает свои объекты феноменологически, интересуясь только их макроскопическими характеристиками. Но указанные подходы не противоречат друг другу: законы термодинамики могут быть обоснованы с помощью методов статистической физики. Само существование термодинамики как особой науки оказывается возможным только потому, что существуют закономерности, которые не зависят от конкретного внутреннего устройства тел. [18]
За последние 10 - 15 лет усилилось внимание к проблемам физики резко неоднородных по составу и структуре границ раздела в металлических системах. Научно-технический прогресс в таких важных областях, как коррозионные явления, вакуумная техника, процессы при трении и смазке и многих других, требует детальных сведений о микроскопической природе поверхности твердого тела и поверхностных явлений. Исследования структуры и свойств поверхностей твердых тел показывают, насколько сложны и разнообразны поверхностные явления. При трении эти поверхности взаимодействуют между собой непосредственно или через смазочную среду; поэтому нетрудно представить, насколько многообразны физико-химические процессы в контактной зоне, протекающие на фоне механического взаимодействия поверхностей. Например, решение такой проблемы при трении, как деформируемость материала в тонком поверхностном слое, связанная с дислокационным, диффузионным и самодиффузионным механизмами пластичности в широком интервале температур, скоростей и деформаций, связано с большими экспериментальными и теоретическими трудностями. [19]
Крупичкой, представляет собой фундаментальный труд по физике ферритов и родственных им магнитных окислов. Автор последовательно проводит обстоятельный анализ микроскопической природы физических свойств ферритов и других ферримагнетиков, стремится выявить глубокую связь этих свойств друг с другом и с конкретной кристаллической структурой. [20]
Мы должны отмстить, что отклонения кривых от параболической формы очень малый редко превышают 10 %, а отклонения от более сложных кривых имеют еще меньшую величину и составляют всего несколько процентов. Последнее было обнаружено только после очень точных экспериментов. Это тем более справедливо, что физическая картина микроскопической природы двух жидкостей ( или, что то же самое, параметра порядка) в настоящее время недостаточно ясна. [21]
Мы должны отметить, что отклонения кривых от параболической формы очень малый редко превышают 10 о, а отклонения от более сложных кривых имеют еще меньшую величину и составляют всего несколько процентов. Последнее было обнаружено только после очень точных экспериментов. Ввиду этих обстоятельств, по-видимому, можно считать, что но крайней море при высоких температурах для качественного рассмотрения сверхпроводимости с точки зрения двухжидкостмых моделей можно применять простую модель Гортера с a - - V2 - то тсм более справедливо, что физическая картина микроскопической природы двух жидкостей ( иди, что то же самое, параметра порядка) в настоящее время недостаточно ясна. [22]
Найденное значение гиромагнитного отношения равно ( - е / 2гпс); это доказывает, что диамагнетизм связан с движением электронов и не имеет прямой связи с их спином. Отсюда следует, что эксперименты подобного типа в принципе не могут дать сведений о детальной микроскопической природе диамагнитых токов. [23]
Невольно возникает вопрос, а как относиться к тому, что согласно приведенным формулам в вершине трещины возникают бесконечно большие напряжения, а профиль трещины из заостренного становится параболическим. Некоторые механики утверждали, что бесконечных напряжений в вершине трещины быть не может, никакой материал таких напряжении не выдержит. Следовательно, такая модель является несовершенной и ее надо улучшить, например, вводя вблизи вершины особые силы микроскопической природы, ликвидирующие бесконечные напряжения. [24]
Тепловая теорема Нернста не является необходимой для решения задач о тепловых машинах и других чисто физических проблем, но составляет неотъемлемую часть химической термодинамики. Первая вполне удовлетворительная формулировка третьего закона была дана Льюисом и Рэндаллом [ 379, стр. Если принять энтропию всякого элемента в некотором кристаллическом состоянии при абсолютном нуле температуры равной нулю, то каждое вещество имеет конечную положительную энтропию; однако при абсолютном нуле температуры энтропия может обращаться-в нуль и действительно становится равной нулю в случае совершенных кристаллических веществ. В связи с определением совершенного кристаллического вещества третий закон является единственным постулатом термодинамики, который требует по крайней мере частичного рассмотрения микроскопической природы вещества. Таким образом, при помощи методов классической термодинамики нельзя достичь полного понимания третьего закона; для этого требуется применение квантовой статистики, о чем пойдет речь в следующем разделе. Коротко говоря, методами статистической термодинамики было показано, что энтропия системы непосредственно связана с ее количественно выражаемой вероятностью. Неупорядоченность в природе более вероятна, чем упорядоченность, а, следовательно, состояние максимальной упорядоченности имеет минимальную вероятность и обладает соответственно минимальной энтропией. Такое вещество имеет следующие характерные особенности: а) абсолютная химическая чистота; б) упорядоченное расположение ионов, атомов или молекул в регулярной решетке; в) упорядоченная ориентация всех многоатомных групп по отношению к решетке и г) упорядоченное положение магнитных моментов атомов. Многие факторы могут вызывать несовершенства реального состояния вещества вблизи абсолютного нуля. [25]
В устойчивом режиме момент количества движения, создаваемый изменением направления намагниченности сферы, компенсировал момент, потерянный при торможении сферы за каждый полуперпод. Наиденное значение гиромагнитного отношения равно ( - el2mc) - это доказывает, что диамагнетизм связан с движением: электронов и не имеет прямой связи с их спином. Отсюда следует, что эксперименты подобного типа в принципе не могут дать сведении о детальной микроскопической природе диамагнитых токов. [26]
Когда мы говорим о заданном термодинамическом состоянии, то это означает, что в молекулярном масштабе система может находиться в любом из множеств механических состояний, осуществимых при данных внешних макроскопических условиях. Поскольку 1 моль вещества содержит порядка 6 1023 молекул, механическое состояние макроскопического количества вещества описывается огромным числом переменных. Поэтому с точки зрения механического описания системы термодинамическое состояние является в высшей степени неопределенным. Таким образом, некоторые из параметров, используемых при макроскопическом описании, например давление, следует понимать как результат усреднения по микроскопическим состояниям. Определение таких средних величин, исходя из свойств молекул, является задачей статистической механики. В термодинамике все параметры состояния вводятся как феноменологические величины безотносительно к их микроскопической природе. [27]