Cтраница 4
Алдаг и Стерн [397] исследовали дифракцию медленных электронов от плоскости ( НО) монокристалла вольфрама. Второе значение близко к объемному ( 215К), получающемуся из измерения удельной теплоемкости. [46]
Ею 3 14 эв, что находится в согласии с настоящими результатами, принимая во внимание ошибки экспериментов. Однако Крафтмахер и Стрелков получили величину энтропийного фактора на два порядка выше. Саливан и Мейманс [12] недавно показали, что для натрия концентрация вакансий, полученная из измерений удельной теплоемкости, намного больше, чем полученная из одновременного измерения изменения длины образца и параметра решетки. [47]
Причины затруднений четко определил Максвелл в лекции, прочитанной им в 1875 г.: Спектроскоп показывает, что некоторые молекулы могут испытывать колебания самых разных видов. Каждая дополнительная переменная повышает удельную теплоемкость... Каждая дополнительная степень сложности, приписываемая молекуле, еще более затрудняет согласование расчетных данных с экспериментальными результатами измерений удельной теплоемкости. [48]
Первая замечательная работа по динамической теории газов была сделана Максвеллом в 1859 г. Исходя из идей, с которыми мы только что познакомились, он сумел точно объяснить очень много известных явлений, таких, как закон Бойля, теорию диффузии, вязкость газов и другие вещи, о которых мы еще будем говорить в следующей главе. Подводя итог всем этим великим достижениям, он писал: Наконец, установив необходимое соотношение между поступательным и вращательным движением несферических частиц ( он имел в виду теорему о 1 / zkT), мы доказали, что в системе из таких частиц не может выполняться известное соотношение между двумя теплоемкостями. Он говорит здесь о у ( позднее мы увидим, что эта величина связана с двумя разными способами измерения удельной теплоемкости) и замечает, что никто не в состоянии дать верного ответа. [49]
Кроме того, свойства соединений индия сходны со свойствами соединений алюминия, элемента III группы. Принадлежность индия к III группе, - писал позднее Д. И. Менделеев, - подтвердилась определением теплоемкости металла, сделанным независимо Бунзеном и мною... Как известно, измерение удельной теплоемкости - один из способов определения атомного веса металлов. [50]
Найденное выражение 2ео - 1 9& Г плохо сходится как с величиной ео3 56& Гс, полученной из измерений теплопроводности [16] на образце Nb3Sn, так и с предсказанным теорией БКШ значением 2е03 5& Гс, которое экспериментально подтверждается для других материалов. Вероятно, это расхождение вызвано тем, что Y Для образца с ГС18 3 К, использованного в настоящем эксперименте, значительно больше, чем в эксперименте Мо-рина и Мейта, которые проводили измерения на образце с ГС17 3 К - Настораживает также то, что величина х 34 расходится в несколько раз со значением, предсказанным Гудменом [17] ( ххо 7 5 - 103 - у / 2) р10, где хо должно приниматься равным единице для большинства сверхпроводников II рода, Y выражено эрг / см2 - град2 и остаточное сопротивление р 10 - 5 ом-см. С другой стороны, есть доказательства того, что щель в Nb3Sn должна быть действительно необычайно мала. В этой связи следует, однако, заметить, что в этих последних экспериментах, а также и в настоящей работе результаты зависят от свойств поверхности Nb3Sn, в то время как измерения удельной теплоемкости, теплопроводности и электрического сопротивления отражают объемные свойства. [51]
Процесс плабления сопровождается значительными изменения-v ми ряда свойств. Измерение этих свойств может быть использо-v aHO для определения температуры плавления. Можно использовать также и другие механи-свойства, например - модуль Ю га и вязкость. Когда расплав полимера - охлаждают медленно, экзотермический эффект кристалли - зации замедляет охлаждение образца. Хотя обычно на кривых охлаждения обнаруживается точка плавления, кривые нагревания чаще показывают существование интервала плавления. Измерения удельной теплоемкости показывают значительный скачок в точке плавления. [52]
Из них очень трудно сделать выбор, и, по-видимому, у нас нет для этого другого способа, чем последовать выбору самого Борна, который он сделал при публикации в 1963 г. Избранных трудов. Мы обсудим лишь некоторые из этих важнейших работ. Независимо от принципа выбора, необходимо упомянуть работу 1914 г. К теории пространственной решетки алмаза [19], которая представляет подробное и обстоятельное применение общих принципов работ Борна-Кармана к случаю одного конкретного вещества - алмаза, очень характерная кристаллическая структура которого к тому времени уже была установлена Брэггами. Во вступительных замечаниях к этой статье Борн указывал, что алмаз представляет уникальную возможность проверки его теоретических идей. Многие физические свойства алмаза установлены очень хорошо, и систематическое применение к нему Борном принципов динамики решетки оказалось в ретроспективе поистине краеугольным камнем прогресса в этой области. Правда, в смысле детального сравнения с экспериментом результаты работы могут показаться довольно ограниченными. В центральной проблеме удельной теплоемкости было показано, что полная динамика решетки ( с учетом взаимодействия только ближайших соседних атомов) приводит в пределе низкой температуры к теории Дебая, а в пределе высокой температуры - к теории Эйнштейна. Однако оставался еще свободный параметр, который в то время не мог быть найден из измерений удельной теплоемкости. Теоретическое определение его требовало более детальных сведений о силах взаимодействия в кристалле алмаза, чем те, которые были известны в то время. Но, помимо этого, в работе дается полное изложение нового подхода к определению межатомных и межмолекулярных сил в кристаллах, который лишь косвенно затрагивался в первоначальных работах Борна - Кармана. Низкочастотные колебания, предсказываемые динамикой решетки, являются, конечно, звуковыми волнами, и их частоты, полученные из динамики решетки при некоторых предположениях относительно межмолекулярных сил, должны быть связаны с материальными константами теории упругости. [53]