Исперсия заңы. Оны түсіндіріңіздер.

Дисперсия заңы.(лат. dispersion - шашырау)

Дисперсия1. Электромагниттік сәуле шығарудың дербес спектрлік құрамының қандай да бір уақыт ішінде шашырауы. Модалық дисперсия, материал дисперсиясы, сәулежол дисперсиясы деп ажыратылады.

2. Символдар арасындағы интерференция сурет пен оптикалықталшық арқылы өткенде импульстер ұзақтығының артуына байланысты пайда болатын эффект. Дисперсия оптикалық талшықтың еткізу жолагының шектелуіне әкеледі.

Кеңістіктік дисперсияГауһардан да дисперсияны байқауға боладыКеңістіктік дисперсия -ортаның диэлектрлік өтімділігі тензорының толқындық векторға, мысалға поляризация жазықтығын айналдыруға келтіретін векторға тәуелділігі

Дисперция заңы.Изотропты орта үшін :c₁₁- c₁₂= 2c₄₄, (5.10).Серпімді деформацияланған ортаның потенциалық энергиясының тығыздығы (5.11)

Гук заңы орындалатын ортада (5.12)

Динамика шеңберіндегі мына сұрақтарға тоқталамыз: Серпімділіктің классикалық теориясы бойынша континуальды серпімді ортада қозғалыс теңдеуі ньютон теңдеуімен өрнектеледі.

(5.13).Мұнда - тығыздық, f - толық күш. Бұл теңдеуді тензорлық формада былай жазуға болады: (5.14)

Шектелмеген біркелкі ортадағы толқындарды қарастырайық. Мұндай ортада бұл теңдеудің шешімі табу үшін u_i=u_0iexp(iwt - ikr) комплексті функциясын (5.14) теңдеуіне қоямыз. Онда u_0i тұрақты амплитудалы сызықты алгебралық теңдеулер системасы шығады. Одан дисперсия заңы қорытылады.Әрбір таралу бағытында үш нормаль толқын болады (j=1,2,3); Дисперсия заңдары олар үшін сызықты:w_j = u_jk;Изотропты ортада, сондай-ақ куб кристалда -бағыттарды бойлай қума толқын тарайды. Толқынның фазалық жылдамдығыu_|| (5.16)

Ал екі басқа - көлденең толқындар бірдей жылдамдықпен u_^ =

Зако́н диспе́рсии или дисперсионное уравнение (соотношение) в теории волн — это связь частоты и волнового вектора волны:

Этот закон выражает связь временной и пространственной периодичности волны. Из закона дисперсии можно получитьфазовую и групповую скорости волны:

Дисперсией (впервые понятие появилось в оптике в связи с явлением разложения луча белого света в спектр при пропускании его через призму) называют зависимость фазовой скорости волн (того или иного типа; первоначально применялось к свету) от частоты или длины волны (если такая скорость не зависит от них, говорят об отсутствии дисперсии), или, иначе говоря, в применении к оптике, различие коэффициента преломления определенной среды (например, стекла призмы), от частоты или длины волны света. Таким образом, именно нелинейный^[1] закон дисперсии для света в стекле приводит к классическому явлению дисперсии.

В связи с тем, что, согласно квантовым представлениям, каждой волне соответствует некоторая частица или квазичастица и наоборот, закон дисперсии можно также записыват

6 Кристалдық зат және оның кенестік торы

Кристалдар. Өзінің формасын да, көлемін де сақтайтын затты қатты дене деп атайтынымыз Ұқсастықтары және айырмашылықтары. Физикада қатты дене деп тек кристалл денелерді айтады. Аморфты денелердің сырт қарағанда көлемін және пішінін сақтауы оларды қатты дене етіп көрсеткенімен, бұл денелер өте тұтқыр сұйық деп қарастырылады. Температура жоғарылаған сайын олардың сұйыққа тән қасиеттері бірден көріне бастайды, бірте-бірте еріп, сүйықтың барлық қасиеттеріне ие болады.
Аморфты денелер – изотропты. Кристалдың қасиеттері әр түрлі бағыттарда түрліше болады. Кристалдар – анизотропты.
Аморфты денелер. Атомдарының ретті орналасуы алыс қашықтықтарда да қайталанып отыруымен сипатталатын кристалдық денелерден аморфты денелердің айырмашылығы, мұнда тек жуық тәртіп қана орын алады. Кейбір заттар кристалл және аморфтық түрде де бола алады.
Кристалдар. Өзінің формасын да, көлемін де сақтайтын затты қатты дене деп атайтынымыз белгілі. Бірақ бұлар заттың қатты күйін тек сыртқы түріне қарап қана сипаттайды. Физикалық тұрғыдан алғанда біз бұл белгілеріне қарап қатты күйді сұйық күйден айыра аламыз.
Кристалдардың ішкі құрылымсын рентген сәулелерінің көмегімен зерттеулер олардағы бөлшектердің (молекулалар, атомдар және иондардың) дұрыс орналасатынын көрсетті, яғни олар кристалдық (кеңістіктік) тор түзейді. Кристалдық тордағы қатты дененің бөлшектерінің ең орнықты тепе-теңдік қалпына сәйкес нүктелері тордың түйіндері деп аталады.
Кеңістіктік тор. Криталдағы бөлшектердің дұрыс орналасуын кристалдардың кейбір қасиеттерінің бағытқа тәуелділігі, яғни анизотропиясы шығады.
Анизотропия қасиетінің тек монокристалдарға ғана тән болатындығын да айта кетейік. Қатты денелердің көпшілігінің құрылымы поликристалды (грек. поли - көп), яғни микроскоппен ғана көруге болатын өте ұсақ кристалдардың жиынтығынан тұрады. Поликристалды денелер мен аморфты денелердің айырмашылығы мынада: поликристалдық денелердің анизотропия байқалатын өте кішкентай бөлігін бөліп алуға болады, ал аморфты денелердің кез-келген бөлігін қарастырсақ та, ол әрқашан изотропты.
Кристалдық құрылымдардың түрлері. Кристалдардың әр түрлі типтерін және кристалдық торда орналасу мүмкіндіктерін кристаллография зерттейді. Кристал торының түйіндерінде орналасқан бөлшектер арасында әрекет ететін күштердің сипаты бойынша кристалдық құрылымдарды төрт түрге бөледі: иондық, атомдық, молекулалық және металдық.
Тор түйіндерінде бейтарап атомдардың болуымен сипатталатын құрылым, атомдық кристалдық құрылым деп аталады. Олар коваленттік байланысқан. Коваленттік байланыс деп іргелес орналасқан екі атомның өзара екі валенттік электрондар алмасуы кезінде туатын тартылыс күшінің салдарынан пайда болатын байланысты атайды.

7 Иондық байланысы және оның энергиясы

Кристалдар акустикасы – акустикалық толқындардың кристалдарда таралу ерекшеліктерін, кристалдардың физикалық қасиеттеріанизотропиясының акустикалық толқындар сипаттамаларына (‘’олардың поляризациялануына, жұтылуына және шағылуына,дифракциясына’’) әсерін зерттейтін ғылым саласы. Кристалдарда көлемдік акустик. толқындар (КАТ) да, беттік акустик. толқындар (БАТ)да тарала алады. КАТ кристалдарда газдар мен сұйықтардағы сияқты кез келген бағытта тарайды. БАТ кристалдың бос беттерінің немесе екікристалдың бөліну шекарасының бойымен тарайды. Кристалдардың серпімділік қасиеттерінің анизотропиясы ондағы акустик. толқындардың таралуынаедәуір әсерін тигізеді.

Кристалдар акустикасы.Кристалдарда ‘’изотроп’’ты қатты денелерге қарағанда, әрбір бағытта үш серпімді толқын: қума және екі көлденең толқындар тарайды.Олардың кристалдағы таралу бағытына байланысты әрқайсысының өзінің фазалық жылдамдығы болады. Кристалдың серпімділік қасиетінің анизотропиясы салдарынан акустик. толқынның ‘’энергия ағыны’’ (Р) мен ‘’толқындық вектордың’’ (k) бағыттары сәйкес келмейді. Сондықтандисперсия болмаған кездің өзінде кристалдардағы топтық және фазалық жылдамдықтар бір-біріне сәйкес келмеуі мүмкін. Кристалдардың анизотропиясы әсерінен орталардың бөліну шекарасында акустик. толқындардың шағылу және сыну заңдары күрделенеді: түскен толқын шағылғанда және сынғанда әр типті бірнеше толқындарға, сондай-ақ, беттік толқындарға да ажырауы мүмкін. Кристалдық торлардың периодтығынан туындайтын кеңістіктік дисперсия ығысу толқынының поляризация жазықтығын бұрады (‘’бұл құбылысты акустикалық активтілік деп атайды’’). Кристалдардағы ультрадыбысты толқындар ультрадыбысты және гипердыбысты ұстау желілерін акустик.-оптик. және акустик.-электроник. құрылғыларды жасауға пайдаланылады.

Иондық байланыс - иондардың арасында электрстатикалық тартылыс күшінің әсерінен түзілетін байланыс.Оң зарядты иондар - катиондар, ал теріс зарядты иондар - аниондар.Нағыз металдар (I, ІІА) мен нағыз бейметалдардың (VI-VIIА) арасында иондық байланыстар түзіледі.Иондық байланыс тұздарда, негіздерде және қышқылдарда да байқалады.Иондардың зарядтары араб цифрларынан кейін көрсетіліп, элемент таңбасының оң жағын ала жазылады

Иондық кристалдарда (NaCl, KСl, т.б.) электрондар бір атомнан екінші атомға өтіп, иондар түзеді. Иондар арасындағы негізгі өзара әрекеттесу күші – электрстатик. тартылыс күштері болып табылады.

Иондық байланыс катиондар мен аниондардың арасында электро-статикалық тартылу күшінің нәтижесінде пайда болады. Химиялық әрекеттескен атомдар 8 электронды тұрақты октет қабатқа ие болып, катион мен анионға айналу үшін олар күшті металдар мен бейметалдарға жатуы тиіс.Иондық байланысқан қатты заттар иондық кристалдық торға ие болады. Сондықтан олар қатты, берік, қиын балқитын заттарға жатады. Иондық байланыс көбіне нағыз типтік металдардың оксидтері мен гидроксидтеріне және барлық тұздарға тән.

Әдетте, бір молекуланың ішінде байланыстың әр түрлі типтері кездеседі. Мысалы, күшті негіздерде (КОН, Са(ОН)₂, т.б. ) металл катионы мен гидроксотоп арасында иондық, ал оттек пен сутек арасында коваленттік полюсті байланыс түзіледі. Оттекті қышқылдардың тұздарында да (K₂SО₄, СаСО₃, т.б.) металл катионы қышқыл қалдығының анионымен иондық байланыспен байланысса, оттек пен бейметалл (С, S) арасында коваленттік полюсті байланыс түзіледі.

Жалпы алғанда, химиялық байланысты типтерге жіктеу шартты сипатқа ие. Өйткені олардың түпкі негізі бір. Мысалы, иондық байланысты коваленттік байланыстың шекті түрі деп қарау керек. Металдық байланыста коваленттік полюсті байланыстың да, иондық байланыстың да элементтері бар. Көптеген заттарда "таза" бір ғана химиялық байланыс типі бола бермейді. Мысалы, ас тұзы — натрий хлориді иондық байланысты қосылыстарға жатады. Іс жүзінде оның 84% байланысы иондыққа, қалған 16%-і коваленттіге тиесілі. Сондықтан химиялық байланыстың полюстік дәрежесін біліп тұрып, нақты қай типке жататынын сөз еткен дұрыс.

Егер галогенсутектер қатарындағы байланыстың полюстік дәрежесінің өзгеруіне келсек, фторсутектен астатсутекке қарай: HF→HCl→HBr→HI→HAt төмендейді. Себебі галоген мен сутектің электртерістіктерінің айырмашылығы азая түседі де, ақыры астатсутекке жеткенде байланыс полюссіз коваленттіге жуықтайды.

Химиялық байланыстың барлық типтері мен түрлерінің негізі бір болатыны — олардың бәрінің де табиғаты электрондық бұлттардың тығыздығының өзгеруіне тәуелді. Химиялық байланыстың түзілуі кез келген жағдайда электрондық-ядролық әрекеттесудің арқасында, осы кездегі энергия ұтысының (бөлінуінің) нәтижесінде іске асады. Оны барлық химиялық байланыс типтерінің белгілерін өзара салыстырғанда байқаймыз.^[3]