Флуктуация - тепловое движение
Cтраница 3
Вопрос о связи между скоростью разрастания трещин и величиной приложенного напряжения ( деформации) принципиально интересен. Приложение представлений о флуктуационной теории прочности к коррозионному разрушению заставляет сделать вывод, что растрескивание полимеров в присутствии химически активных сред должно иметь место при сколь угодно малом напряжении. Это связано с тем, что помимо энергетического вклада флуктуации теплового движения молекул, суммирующегося с упругой энергией, запасаемой при деформации полимера ( что и является причиной временной зависимости прочности), при наличии химически активной среды резко снижается энергетический барьер разрушения цепной молекулы и независимо от величины напряжения выделяется энергия химического взаимодействия среды с полимером. [31]
 |
Зависимость теплового сопротивления кристаллической решетки хлористого калия от температуры. [32] |
Механизмы рассеяния фононов, выражаемые формулами ( 182) и ( 183), обычно играют второстепенную роль в процессе теплопроводности. Основной причиной рассеяния тепловых волн в монокристалле или мелкокристаллическом агрегате при температурах, превышающих температуру Дебая 6, является ангармоничность тепловых волн в твердом теле и флуктуации - L. Существует близкое сходство между рассеянием упругих и электронных волн на флуктуациях теплового движения в тех случаях, когда длины волн их одного порядка величины. Основная часть упругих волн, принимающих участие в передаче тепла при температурах, превышающих температуру Дебая, обладает длинами волн порядка межатомных расстояний. [33]
Энергия дислокаций, рассчитанная на одно межатомное расстояние вдоль длины дислокации, для разных кристаллов лежит в пределах от 3 до 30 эв. В отличие от вакансий [ см. формулу (1.1) 1, вероятность возникновения дислокаций за счет флуктуации теплового движения исчезающе мала для всего интервала температур, в котором возможно кристаллическое состояние. [34]
Среди полупроводников, содержащих атомы с переменной валентностью, как, например, атомы Fe, Mn, встречаются вещества с кристаллическими решетками, построенными попеременно из двух - и трехвалентных атомов, расположенных на расстояниях, допускающих свободный обмен электронов. Переход электрона с трехвалентного на такой же двухвалентный атом не изменяет их общей энергии, происходит лишь обмен местами, не требующий предварительного перехода электрона в свободную зону за счет теплового движения. Возможно, однако, что обмен местами требует некоторой энергии возбуждения и, которую должна доставить флуктуация теплового движения. [35]
В полупроводниках, атомы которых обладают переменной валентностью, как, например, Fe, Mn, встречаются кристаллические решетки, построенные попеременно из двух - и трехвалентных атомов на расстояниях, допускающих свободный обмен электронов. Переход электрона с трехвалентного на такой же двухвалентный атом не изменяет их общей энергии, происходит лишь обмен местами, не требующий предварительного перехода электрона в свободную зону за счет теплового движения. Возможно, однако, что обмен местами требует преодоления некоторой энергии возбуждения и, которую должна доставить флуктуация теплового движения. [36]
Релаксационная поляризация возникает при смещении слабо связанных между собой дипольных молекул, электронов или ионов. Их появление обычно обусловлено дефектами кристаллической решетки. Слабосвязанные частицы в отличие от упруго-связанных совершают не только тепловые колебания относительно некоторого равновесия в кристаллической решетке, но и скачком изменяют свое равновесное положение под действием флуктуации теплового движения. При этом они остаются в пределах некоторого объема, который представляет глубокую потенциальную яму. [37]
Если все связи заполнены, то свободных электронов в кристалле нет, и соответственно электропроводность такого кристалла будет равна нулю. На рис. 3 дано двумерное представление решетки моноатомного ко-валентного полупроводника. При температуре Т 0 свободных электронов в решетке нет, так как валентные электроны участвуют в связях. Флуктуации теплового движения атомов при повышении температуры могут привести к разрыву коваленгных связей в некоторых местах кристалла и освобождению электронов, которые могут теперь участвовать в проводимости. [38]
Наиболее часто встречающимся видом релаксационной поляризации является дипольная поляризация, возникающая в полярных диэлектриках при слабых связях между молекулами. Молекулы полярных диэлектриков обладают собственным электрическим моментом, который не зависит от напряженности внешнего электрического поля. После включения поля наиболее вероятным направлением молекулярных дипольных моментов становится направление вектора напряженности электрического поля. Под действием флуктуации теплового движения большинство дипольных моментов ориентируется в этом направлении. [39]
Следует отметить, что участки поверхности реалы ых пор вследствие дефектов кристаллической решетки неравноценны и в энергетическом отношении. В связи с этим на поверхности пор имеет место перемещение молекул газа, столкнувшихся со стенкой поры. Это перемещение молекулы продолжается до тех пор, пока не обеспечивается наиболее устойчивое положение молекулы при данном энергетическом уровне процесса или пока не осуществляется десорбция этой молекулы. Десорбция молекулы происходит вследствие флуктуации теплового движения. [40]
В них превращение световой энергии в тепловую про исходит при помощи других процессов. Имеются основания предполагать, что часто первичным актом поглощения света является образование электрона и связанной с ним дырки, которые, как одно целое, диффундируют внутри полупроводника. Такое образование было теоретически предсказано Я. И. Френкелем и названо им экситоном. Если заряды воссоединятся, передав свою энергию решетке, тогда фотопроводимости не наблюдается; если же взаимодействие с примесями или флуктуациями теплового движения приведет к отделению электрона от дырки и к закреплению одного из них, то тогда другой участвует в фототоке. [41]
Однако благодаря значительной гибкости длинных цепных молекул возникают другие возможности осуществления их тепловых движений - путем перемещения отдельных частей гибкой молекулы без изменения положений более отдаленных участков цепи. Поэтому в полимерных телах происходят колебательные и поступательные движения отдельных участков длинных цепных молекул, похожие на соответствующие тепловые движения малых молекул. В процессе теплового движения цепные молекулы непрерывно изменяют свою форму, изгибаясь, скручиваясь и раскручиваясь в соответствии со случайными тепловыми толчками, действующими на различные участки цепи. Естественно, что размеры этих участков не являются строго определенными, а изменяются в зависимости от случайного характера расположения соседних молекул и флуктуации теплового движения. [42]
Однако благодаря значительной гибкости длинных цепных молекул возникают другие возможности осуществления их тепловых движений - путем перемещения отдельных частей гибкой молекулы без изменения положений более отдаленных участков цепи. Поэтому в полимерных гелах происходят колебательные и поступательные движения отдельных участков длинных цепных молекул, похожие на соответствующие тепловые движения малых молекул. В процессе теплового движения цепные молекулы непрерывно изменяют свою форму, изгибаясь, скручиваясь и раскручиваясь в соответствии со случайными тепловыми толчками, действующими на различные участки цепи. Естественно, что размеры этих участков не являются строго определенными, а изменяются в зависимости от случайного характера расположения соседних молекул и флуктуации теплового движения. [43]
Можно считать хорошим подтверждением этих представлений результаты измерений теплопроводности аморфных стекол, где X определяется средним расстоянием между молекулами, создающими резкие неоднородности, отклоняющие фронт упругой волны на произвольно большие углы, тогда как рассеяние на тепловых флуктуациях плотности играет в аморфных телах второстепенную роль. Концентрация таких молекулярных неоднородностей в структуре аморфного тела не зависит от температуры вплоть до таких высоких температур, когда отжиг может привести к упорядочению структуры и к рассасыванию наиболее резких неоднородностей. Скорость звука также весьма медленно изменяется с температурой. Это заключение действительно хорошо оправдывается для стекол, особенно при низких температурах, когда с быстро растет с температурой, а роль рассеяния на флуктуациях теплового движения еще мала по сравнению с рассеянием на неоднородностях. [44]
В них превращение световой энергии в тепловую происходит при помощи других процессов. Имеются основания предполагать, что часто первичным актом поглощения света является образование электрона и связанной с ним дырки, которые, как одно целое, диффундируют внутри полупроводника. Такое образование было теоретически предсказано Я. И. Френкелем и названо им экситоном. Если заряды воссоединяются, передав свою энергию решетке, тогда фотопроводимости не наблюдается, но может появиться свечение; если же взаимодействие с примесями или флуктуациями теплового движения приведет к отделению электрона от дырки и к закреплению одного из них, тогда другой участвует в фототоке. [45]
Страницы: 1 2 3