
- •Оглавление
- •Часть I. Механика 4
- •Часть II. Молекулярная физика и термодинамика 81
- •Часть I. Механика
- •Кинематика
- •Основные понятия кинематики
- •З.2. Скорость
- •Среднее ускорение
- •Мгновенное ускорение
- •Ускорение точки при прямолинейном движении
- •Кинематика вращательного движения
- •4. Динамика
- •Закон всемирного тяготения
- •2). Сила тяжести
- •3). Сила реакции опоры
- •4). Сила трения
- •Виды трения
- •5). Сила упругости
- •4.4. Импульс. Закон сохранения импульса
- •История появления термина
- •4.5. Законы Ньютона
- •Замечания:
- •4.6. Энергия
- •Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли
- •Закон сохранения энергии в механике
- •4.7. Динамика вращательного движения
- •2). Пара сил
- •Момент импульса
- •Механический (классический) принцип относительности (принцип относительности Галилея)
- •Основы механики жидкостей и газов
- •Архимед из СиракузArchimedes of Siracuse, ок. 287–212 г. До н. Э.
- •Условие плавания тел
- •Вязкость газов
- •Часть II. Молекулярная физика и термодинамика
- •I. Молекулярная физика
- •1.1. Предмет молекулярной физики
- •1.2. Внесистемные единицы измерения величин в микрофизике физике
- •1.3. Основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества
- •1.4. Число степеней свободы молекул
- •1.5. Термодинамическая система. Термодинамические состояние и процесс
- •1.6. Статистический метод в молекулярной физике
- •1.7. Количество вещества. Масса молекул
- •1.8. Идеальный газ
- •1.9. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул
- •1.10. Закон Максвелла25 о распределении молекул идеального газа по скоростям
- •Вывод распределения по Максвеллу
- •Границы применимости
- •Зависимость функции распределения Максвелла от температуры.
- •Характерные скорости Наиболее вероятная скорость
- •Средняя скорость
- •1.11. Основное уравнение молекулярно – кинетической теории (уравнение Клаузиуса26)
- •1.12. Уравнение Менделеева27 - Клапейрона28
- •1.13. Барометрическая формула. Распределение Больцмана
- •1.14. Средняя длина свободного пробега молекул
- •II. Термодинамика
- •2 .1. Термодинамический метод
- •2.2. Внутренняя энергия
- •Два способа изменения внутренней энергии. Теплота и работа
- •Первое начало термодинамики
- •Нулевое начало термодинамики
- •Теплоёмкость
- •1). Молярная теплоёмкость идеального газа при постоянном объёме
- •2). Молярная теплоёмкость идеального газа при постоянном давлении Уравнение Майера
- •Термический кпд для кругового процесса
- •Из истории тепловых двигателей
- •Цикл Карно38
- •Второе начало термодинамики
- •Энтропия
- •2.16. Статистическая интерпретация второго начала термодинамики
- •Реальные газы
- •Жидкости
- •Твёрдые тела
- •Изоморфизм и полиморфизм кристаллов
- •Кристаллические вещества Типы кристаллических решеток
- •Общая характеристика
- •Классификация решёток по симметрии
- •Объём ячейки
Общая характеристика
В зависимости от пространственной симметрии, все кристаллические решётки подразделяются на семь кристаллических систем. По форме элементарной ячейки они могут быть разбиты на шесть сингоний. Все возможные сочетания имеющихся в кристаллической решётке поворотных осей симметрии и зеркальных плоскостей симметрии приводят к делению кристаллов на 32 класса симметрии, а с учётом винтовых осей симметрии и скользящих плоскостей симметрии на 230 пространственных групп.
Помимо основных трансляций, на которых строится элементарная ячейка, в кристаллической решётке могут присутствовать дополнительные трансляции, называемые решётками Браве. В трёхмерных решётках бывают гранецентрированная (F), объёмноцентрированная (I), базоцентрированная (A, B или C), примитивная (P) и ромбоэдрическая (R) решётки Браве. Примитивная система трансляций состоит из множества векторов (a, b, c), во все остальные входят одна или несколько дополнительных трансляций. Так, в объёмноцентрированную систему трансляций Браве входит четыре вектора (a, b, c, ½(a+b+c)), в гранецентрированную — шесть (a, b, c, ½(a+b), ½(b+c), ½(a+c)). Базоцентрированные системы трансляций содержат по четыре вектора: A включает вектора (a, b, c, ½(b+c)), B — вектора (a, b, c, ½(a+c)), а C — (a, b, c, ½(a+b)), центрируя одну из граней элементарного объёма. В системе трансляций Браве R дополнительные трансляции возникают только при выборе гексагональной элементарной ячейки и в этом случае в систему трансляций R входят вектора (a, b, c, 1/3(a+b+c), —1/3(a+b+c)).
Типы центрировок решёток Браве |
||||
|
|
|
|
|
Примитивная |
Базоцентрированная |
Гранецентрированная |
Объёмноцентрированная |
Дважды-объёмноцентрированная (Ромбоэдрическая) |
Классификация решёток по симметрии
Сингонии:
Низшая категория (все трансляции не равны друг другу)
Триклинная:
,
Моноклинная: ,
Ромбическая: ,
Средняя категория (две трансляции из трёх равны между собой)
Тетрагональная:
,
Гексагональная: ,
Высшая категория (все трансляции равны между собой)
Кубическая:
,
Сингония |
Тип центрировки ячейки Браве |
||||
примитивная |
базо- центрированная |
объёмно- центрированная |
гране- центрированная |
дважды объёмно- центрированная |
|
Триклинная (параллелепипед) |
|
|
|
|
|
Моноклинная (призма с параллелограммом в основании) |
|
|
|
|
|
Ромбическая (прямоугольный параллелепипед) |
|
|
|
|
|
Тетрагональная (прямоугольный параллелепипед с квадратом в основании) |
|
|
|
|
|
Гексагональная (призма с основанием правильного центрированного шестиугольника) |
|
|
|
|
|
Кубическая (куб) |
|
|
|
|
|