Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры

Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru

Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru — температура Дебая.

Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru — максимальная энергия фотонов.

Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru — постоянная Больцмана.

31. Что такое фононный газ?

Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru

В квантовой механике каждая волна является квазичастицей.

Фонон — квазичастица, соответствующая колебаниям кристаллической решётки.

Отличается от фотона тем, что его фазовая скорость соизмерима со скоростью звука ( Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru ).

Энергия Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru , импульс Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru , фазовая скорость Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru (k — волновое число).

Фонон подчиняется статистике Бозе-Эйнштейна (имеет целый спин).

Теплоёмкость кристалла можно рассчитать, как теплоёмкость его фононного газа.

Основы ядерной физики физики элементарных частиц

1. Что такое нуклоны

Нуклоны – общее название протонов и нейтронов.

Обозначение Масса(МэВ) t жизни заряд спин Кварковый состав

Нейтрон n0 939,565 886 сек 0 −1/2 udd

Протон p+ 938,2726 > 2,9×1029 лет +1 +1/2 uud

2. Энергия связи ядра

Есв=c2[Z*mp +(A-Z)*mn-mя]

c- скорость света

mp – масса протонf

mn – масса нейтрона

Z – кол-во протонов

A-Z – кол-во нейтронов

mя – масса ядра

mя< mp + mn

3. Закон радиоактивного распада

dN=-λNdt N – число не распавшихся ядер

N=N0e-λt ó N= N02-t/T N0 - начальное число ядер

T=ln2/λ - период полураспада

4. Что такое α распад

Радиоактивный распад в результате которого происходит испускание альфа(α) частицы.

α – 42He

AZX -> A-4Z-2Y+42He

Eα – 6МэВ

v α – 109 см/с

Пробег в воздухе – пара см.

5. Что такое β распад

Радиоактивный распад в результате которого происходит испускание бета(β) частицы.

AZX -> AZ+1Y+ ē+ Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru e

ē – электрон Ve – антинейтрино mVe = 0

n->p+ ē + Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru e (как будто бы)

Emax= c2[mx- my-me]=0,5 МэВ

Пробег в воздухе – метр.

6. Что такое γ излучение

γ – распад( фотоны с Е – 0,5 МэВ)

γ излучение происходит при α и β распаде. Новое ядро оказывается в возбужденном состоянии.

Пробег в воздухе – пара км.

7. Реакции деления ядер

При облучении нейтронами они будут инициировать деление ядер

23592U+n -> 14055Cs+9737Rb+2n – 200 Мэв

8. Реакции синтеза ядер

21H+31->41He+n – 17,6 МэВ

E=Z1*Z2*e2/rя Z1=Z2=1 rя=10-13см E=0,7 Мэв

9. Что такое лептоны

Лептоны в современной физике элементарные частицы

Существует 6 лептонов: - электрон ē

- мюон ϻ-

- тау электрон Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru -

- Ve

- V ϻ

- V Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru

частицы Qe S(spin) L(лептонный заряд) B(барион) Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru c античастицы m*c2 Мэв
ē -1 1/2 Стаб. e+ позитрон 0.51
ϻ- -1 1/2 2*10-6 ϻ+ 105.6
Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru - -1 1/2 3*10-13 Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru +
Ve 1/2 Стаб. Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru e <5*10-6
V ϻ 1/2 Стаб. Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru ϻ <0.17
V Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru 1/2 ? Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru <24

10. Что такое кварки

6 шт: u,d,s,c,b,t

В отличии от лептонов по одиночке в свободном виде не существуют.

Их связки называют адронами.

частицы Qe S(spin) L(лептонный заряд) B(барион) ma МэВ античастицы mt Мэв
u +2/3 1/2 +1/3 Те же самые, но с волной 1-5(2)
d -1/3 1/2 +1/3 3-7(5)
s -1/3 1/2 +1/3 95+-25
c +2/3 1/2 +1/3 1250+-100
b -1/3 1/2 +1/3 4100-4900
t +2/3 1/2 +1/3 180k 174k+-3k

11. Что такое адроны

Связки кварков.

Связки антикварков – мезоны.

Адроны из 3 кварков – барионы.

  Qe S(spin) L(лептонный заряд) B(барион) Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru c античастицы m Мэв
Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru +(u Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru ) +1 2.6*10-8 Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru -
k+(u Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru ) +1 1.7*10-8 k-
p(uud) +1 1/2 +1 Стаб. Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru 938.3
n(udd) 1/2 +1 Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru 939.6

12. Законы сохранения в физике элементарных частиц

При всех процессах выполняются законы сохранения:

- энергии

- импульса

- момента импульса

- эл. заряда

- Лептонного заряда

- Барионного заряда

Некоторые другие характеристики эл. частиц, такие как изотопность, спин, четность, гипнрзаряд не всегда сохраняются.

13. Что такое калибровочные бозоны

Существуют частицы – переносчики взаимодействий – калибровочные базоны.

Существует 4 фундаментальных взаимодействия:

-сильное(частицы построенные из кварков(адроны) и кварки) глюоны(m=0,s=1)

-электромагнитное(все эл. заряженные частицы) фотоны(m=0,s=1)

-слабое(лептоны и кварки) W+,W-, z базоны(mw=80ГэВ,mz=91, s=1)

-гравитационное(все частицы с массой) гравитоны(m=0,s=2)

14. Что такое античастицы

частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой и тем же спином , но отличающаяся от неё знаками некоторых характеристик взаимодействия (зарядов, барионное и лептонное квантовые числа).

1928г. – открытие позитрона

E=+-sqrt(p2c2+m2c4)

mc2=0.51 МэВ Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры - student2.ru

Если считать, что у эл-на могут быть отриц энергии, то он, двигаясь по отриц уровням энергии, может выделить оо число энергии, чего не может быть.

Герак предположил, что в состоянии вакуума все отриц уровни энергии заняты.

1932 г – Обнаружение позитрона

γ +X->X+e-+e+

Наши рекомендации