2.7. Элементы квантовой статистики
Что такое фермионы? Примеры.
Фермион — частица (или квазичастица) с полуцелым значением спина.
Примеры фермионов: протоны, нейтроны, электроны, нейтрино, дырки.
Что такое бозоны? Примеры.
Бозон - частица с целым или нулевым значением спина, подчиняющиеся статистике Бозе-Эйнштейна.
Примеры бозонов: фотоны, глюоны, гравитоны, мезоны.
2.8. Конденсированное состояние
Что характерно для спектра рентгеновского излучения?
Имеет сложную структуру, зависит как от энергии электронов, так и материала анода. Спектр представляет собой наложение сплошного спектра, ограниченного со стороны коротких длин волн некоторой границей Ню min, называемой границей сплошного спектра, и линейчатого спектра — совокупности отдельных линий, появляющихся на фоне сплошного спектра.
Что характерно для атомных спектров?
Атомные спектры - оптические спектры свободных или слабо связанных атомов (одноатомных газов, паров). Обусловлены квантовыми переходами атома. Атомные спектры - линейчатые, состоят из отдельных спектральных линий, которые характеризуются определенной длиной волны и для простых атомов группируются в спектральные серии. Содержат информацию о строении атомов, используются также в спектральном анализе.
Что характерно для молекулярных спектров?
Молекулярные спектры - оптические спектры испускания, поглощения и рассеяния света, принадлежащие свободным или слабо связанным молекулам. Состоят из спектральных полос и линий, структура и расположение которых типичны для испускающих их молекул. Возникают при квантовых переходах между электронными, колебательными и вращательными уровнями энергии молекул. Соответственно различают электронные, колебательные и вращательные молекулярные спектры. Усложняются с увеличением числа атомов в молекуле. По молекулярным спектрам изучают структуру, состояния, свойства молекул, а также осуществляют молекулярный спектральный анализ вещества.
Закон Дюлонга и Пти.
Закон Дюлонга-Пти (Закон постоянства теплоёмкости) — эмпирический закон, согласно которому молярная теплоёмкость твёрдого тела химически простых веществ в кристаллическом состоянии одинакова и не зависит от температуры.
где R — универсальная газовая постоянная.
Основные отличия квантовых теорий теплоемкости Эйнштейна и Дебая
Характеристическая температура Дебая
Температура Дебая — температура, при которой возбуждаются все моды колебаний в данном твёрдом теле. (Моды –
Температура Дебая — физическая константа вещества, характеризующая многие свойства твёрдых тел — теплоёмкость, электропроводность, теплопроводность, уширение линий рентгеновских спектров, упругие свойства и т. п.
Причины возникновения сверхтекучести и сверхпроводимости.
Сверхтекучесть и сверхпроводимость – макроскопический квантовый эффект
Причиной уменьшения электрического сопротивления металлов при понижении температуры является увеличение объема периферийных фотонов атомов, обладающих низким барьером устойчивости, которые вблизи абсолютного нуля самопроизвольно распадаются на электроны. Появление в межъядерном пространстве металла электронной плазмы, слабосвязанной с фотонными оболочками атомов, является причиной его сверхпроводимости. Этим же объясняется и сверхтекучесть
Причиной возникновения сверхпроводимости служит образование связанных пар электронов (так называемых куперовских пар), благодаря чему «электронная жидкость» приобретает свойства сверхтекучести.