Флуктуация - тепловое движение
Cтраница 2
В твердых диэлектриках ионного строения электропроводность обусловлена главным образом перемещением ионов, вырываемых из решетки под влиянием флуктуации теплового движения. При низких температурах передвигаются слабо закрепленные ионы, в частности ионы примесей. При высоких температурах движутся основные ионы кристаллической решетки. [16]
Влияние примесей на подвижность, а следовательно, и на электропроводность становится особенно заметным при низких температурах, когда ослабляется рассеяние на флуктуациях теплового движения. Вблизи абсолютного нуля достаточно ничтожного количества примесей, чтобы резко снизить проводимость. В таких не вполне чистых металлах при достаточно низких температурах центрами рассеяния становятся главным образом атомы примеси. Число их не изменяется с температурой, поэтому и подвижность электронов и электропроводность сохраняют при этих температурах почти постоянное значение. [17]
При этом слабо связанные частицы в отличие от упруго связанных совершают не только тепловые колебания относительно некоторого равновесия в кристаллической решетке, но и скачкообразно изменяют свое равновесное положение под действием флуктуации теплового движения. [18]
В отсутствие агрессивной среды процесс разрыва под действием напряжения можно представить себе как результат того, что перенапряжения в дефектных местах материала становятся достаточными для преодоления связей. Тогда при флуктуациях теплового движения молекул эти связи разрываются, происходит образование или дальнейший рост трещин, приводящий к разрыву образца. При наличии агента, химически взаимодействующего с полимером, процесс роста трещин может происходить при значительно меньших напряжениях, так как в дефектных местах связи разрываются под влиянием этого агента. В обоих случаях с повышением напряжения процесс разрушения ускоряется. [19]
В твердом теле каждый ион закреплен в кристаллической решетке или в молекуле в положении, отвечающем минимуму свободной энергии. Эту энергию может доставить соответственная флуктуация теплового движения. [20]
Обычно используемые уравнения диффузии дают бесконечно большую скорость распространения вещества, что не имеет физического смысла. Это связано с отсутствием учета флуктуации теплового движения частиц, вследствие чего направленный перенос вещества ( в сторону понижения концентрации) при достаточно малых градиентах концентрации уже не имеет места. Флуктуации имеют значение в области малых концентраций, они практически мало влияют на распределение диффундирующего вещества и поэтому здесь не учитываются. [21]
В отличие от упруго связанных частиц слабо связанные частицы имеют несколько положений равновесия, в которых могут находиться с определенной вероятностью. Переход из одного положения равновесия в другое происходит скачкообразно под действием флуктуации теплового движения. Частица колеблется около положения равновесия, а через некоторое время скачком меняет это положение равновесия на другое. В новом положении равновесия процесс повторяется. Время колебаний в определенном положении равновесия зависит от температуры и интенсивности поля сил связи, в котором находится смещающаяся частица. Структура внутреннего силового поля определяет высоту потенциального барьера между равновесными положениями. [22]
В этом уравнении UQ - начальный активационный барьер, величина которого обычно соизмерима с энергией активации термической деструкции полимеров; уа - по сути дела представляет собой ту часть работы, которую совершают внешние силы при разрушении твердого тела. Остальная часть работы по разрыву химических связей совершается за счет энергии флуктуации теплового движения атомов. [23]
 |
Перемещение сегментов макромолекулы под действием направленных импульсов теплового движения. [24] |
Тепловое движение в макромолекуле имеет характерную особенность, связанную с ее цепным строением. Возьмем макромолекулу с конформаци-ей, показанной на рис. 7.4. Пусть в результате флуктуации теплового движения в какой-либо точке возник механический импульс, направление которого показано стрелками. Поскольку атомы связаны в единую цепь, перемещение одного атома или одной атомной группировки приведет к перемещению соседних атомов и групп. Например, в молекуле полиэтилена в процессе теплового движения может переместиться одновременно несколько групп СН2, но не одна или две группы. Отрезок цепи, перемещающийся как единое целое в элементарном акте теплового движения, называется сегментом цепи. [25]
Независимую от размеров и напряженности поля подвижность и электроны приобретают потому, что правильность их движения то и дело нарушается искажениями периодичности структуры в реальном кристалле. Эти искажения могут иметь различное происхождение: трещины, сдвиги и повороты отдельных участков, флуктуации теплового движения, примесные включения - атомы и ионы - или, наоборот, отсутствие атома пли нона в узле решетки. Каждое из этих препятствий нарушает правильность движения, рассеивая электронные волны пли, другими словами, создавая вероятность резкого отклонения пути электрона. Большое число таких препятствий, статистически распределенных по всему кристаллу, отклоняя электроны то в одну, то в другую сторону, передавая им н отнимая у них энергию, приближает всю совокупность электрических зарядов к состоянию равновесия, соответствующего данной температуре тела. [26]
Определенную подвижность ы электроны приобретают потому, что правильность их движения то и дело нарушается искажениями периодичности строения кристалла. Эти искажения могут иметь различное происхождение: трещины, сдвиги и повороты участков в анизотропных кристаллах, флуктуации теплового движения, примесные включения - атомы и ионы - - или, наоборот, отсутствие атома или иона в узле решетки. Каждое из этих препятствий нарушает правильность движения, рассеивая электронные волны или, другими словами, создавая вероятность резкого отклонения пути электрона. [27]
В результате наблюдается зависимость разрушающего напряжения от продолжительности действия сил. При этом под дефектами следует понимать не только микро - и субмикротре-щины, но и прочие неоднородности структуры материала, приводящие к местным концентрациям напряжений или упругой энергии ( полости, включения, вакансии, нарушения кристаллической и химической структуры, а также энергетические неоднородности, возникающие в результате флуктуации теплового движения атомов и молекул и др.) [ 8, с. Эти обстоятельства предопределяют кинетический характер прочности при температурах, достаточно далеких от абсолютного нуля. [28]
 |
Изменения потенциальной энергии иона при пере. [29] |
Такие же положении с такой же энергией имеются и в соседних ячейках. Однако для того чтобы перейти из одной ячейки в другую и принять таким образом участие в токе, ион должен каждый раз преодолеть определенный энергетический барьер, протискиваясь между структурными элементами тела и проходя через промежуточные положения, где энергия иона окажется повышенной еще на ы эл. Эту добавочную энергию м ион получает за счет флуктуации теплового движения. [30]
Страницы: 1 2 3