- •V. Змістовий модуль 4
- •Структурні особливості кристалів
- •Елементи квантової фізики кристалів
- •Поняття про квантові статистики
- •Властивості металів
- •Зонна теорія кристалів. Утворення енергетичних зон у кристалах
- •Закони збереження в мікросвіті. Сучасна фізична картина світу. Досягнення та проблеми сучасної фізики. Роль українських вчених у розвитку фізики
- •Практичне заняття 4.1 Конденсований стан речовини Приклади розв’язання задач
- •Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
- •Перелік компетентностей четвертого змістового модуля
- •Конденсований стан речовини.
Перелік компетентностей четвертого змістового модуля
Необхідно зрозуміти:
Реальні кристали завжди мають порушення структури. Існують точкові дефекти (вакансії, дефекти заміщення і впровадження) і лінійні дефекти (крайові і гвинтові).
Кристали – це тверді тіла, які мають тривимірну атомну структуру.
Реальні кристали завжди мають порушення структури.
Електричний опір металів зумовлено розсіюванням електронів на фононах.
Теплопровідність металів – електронна, діелектриків – фононна.
Дискретні енергетичні рівні ізольованого атома перетворюються у кристалах на систему дозволених і недозволених енергетичних зон. Провідники, діелектрики і напівпровідники відрізняються структурою зон валентних, провідності і недозволених зон.
Провідність напівпровідників істотно залежить не тільки від температури, а й від домішок та опромінення. Буває електронна та діркова провідність.
Треба вміти:
Пояснити, що таке дислокації, електронний газ, фонони, енергія Фермі, надпровідність, енергетичні зони.
Дати визначення: елементарної кристалічної гратки, кристалічної сингонії, точкових дефектів, вакансій.
Слід запам'ятати:
За характером сил взаємодії кристали поділяють на іонні, атомні, молекулярні і металеві.
За типом симетрії визначають 230 груп кристалів, які об'єднано в 7 кристалічних сингоній.
Мікрочастинки, з яких складаються кристали, підпорядковані квантовим закономірностям.
Властивості кристалів визначаються електронами провідності (електронного газу) і пружними хвилями (фононами).
Формули:
–розподіл Бозе-Ейнштейна;
–розподіл Фермі-Дірака;
–теплоємність кристала;
–питомий електричний опір металу;
–закон Відемана-Франца.
Питання для самоконтролю четвертого змістовного модуля
|
Кристали |
|
Іонні кристали |
|
Атомні кристали |
|
Молекулярні кристали |
|
Металеві кристали |
|
Класифікація за типом симетрії |
|
Поліморфізм |
|
Анізотропія кристалів |
|
Координаційне число |
|
Реальні кристали |
|
Точкові дефекти |
|
Лінійні дефекти |
|
Рідкі кристали |
|
Елементи квантової статистики |
|
Розподіл Бозе-Ейнштейна |
|
Розподіл Фермі-Дірака |
|
Виродження системи квантових частинок |
|
Спектр електронів у металі |
|
Теплоємність |
|
Електропровідність металів |
|
Надпровідність |
|
Теплопровідність |
|
Розщеплення рівнів енергії двох атомів |
|
Розщеплення рівнів енергії в кристалі |
|
Типи й особливості енергетичних зон |
|
Енергетичні спектри в металах, діелектриках і напівпровідниках |
|
Закони збереження в мікросвіті |
Банк завдань до четвертого змістового модуля