4. Лекційні заняття

№ з/п

Назва теми лекції та перелік основних питань (перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС)

1

Обернена гратка її властивості. Фізичний зміст оберненої гратки. Література: [5] с. 21-25. [8 т.1] с. 95-98.

Завдання на СРС.Еквівалентність координат оберненої гратки та індексів Міллера. Література: [5] с. 25-29. [8 т.1] с. 98-103.

2

Періодичний потенціал граток Браве. Інваріантність рівняння Шрьодингера, що описує взаємодію в кристалах відносно трансляцій в гратці. Теорема Блоха. Література: [5] с. 29-37, 69-72, [8 т.1] с. 138-142, 145-148.

Завдання на СРС.Хвильові вектори електронних станів. Природаk–векторів і їх фізичний зміст для вільного електрона. Література: [6], [11].

3

Електрон в періодичному полі. Енергетична дисперсія поблизу Брегівських площин відбивання (k=+1/2G). Література: [5] с.88-96, [8] с.143-145.

Завдання на СРС.Зображення дисперсійних залежностейE(k)в зведеній та розширеній зонах Бріллюена. Література: [8] с. 162-172.

4

Кінетичні властивості твердих тіл. Кінетичне рівняння Больцмана. Література: [5] с. 218-221.

№ з/п

Назва теми заняття та перелік основних питань

(перелік дидактичного забезпечення, посилання на літературу та завдання на СРС)

1

Визначення термодинамічних параметрів конденсації реальних газів на основі рівняння стану реальних газів.

Знаходження мінімуму потенціалів парної взаємодії для інертних рідин та рідких металів.

Знаходження внутрішньою енергії і отримання рівняння стану рідин на основі функцій розподілу і парного потенціалу взаємодії.

Визначення трійки базисних векторів та побудова оберненої гратки, для ОЦК, ГЦК і ГК кристалічних структур

Побудова енергетичної дисперсії квазівільних електронів в зведеній зоні Бріллюєна.

2

Побудова спектрів коливань одномірних одноатомних та двоатомних ланцюжків і визначення питомої теплоємності твердих тіл.

Визначення електропровідності, довжина вільного пробігу електрона та часу релаксації в твердих тілах на основі кінетичного рівняння.

Визначення параметрів магнітних властивостей твердих тіл.

Модульна контрольна робота

№ з/п

Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання

Кількість годин СРС

1

Фізичні умови конденсації газів в рідкий стан.Рівноважний стан термодинамічної системи. Релаксація і час релаксації.

2

2

Функції стану. Параметри термодинамічного стану системи. Термодинамічні потенціали. Основні термодинамічні співвідношення для речовин в рідкому стані.Термодинамічні потенціали.

2

3

Класифікація речовин в рідкому стані на основі типів сил міжатомної взаємодії.

2

4

Теорія парних потенціалів взаємодії, між електро-нейтральними, дипольними молекулами в асоційованих рідинах, та рідких металах.

2

5

Статистична теорія будови рідини. Функція радіального розподілу атомів і молекул в рідинах.

2

6

Зв'язок між функціями розподілу та парного потенціалу взаємодії в рідинах. Внутрішня енергія і рівняння стану рідин та визначення деяких властивостей рідин на їх основі

2

7

Міжмолекулярна взаємодія і явища на межі рідини з іншими тілами (середовищами).

2

8

Атомно-структурні моделі будови рідин.

2

9

Термодинамічні та фізичні умови кристалізації та аморфізації твердих тіл. Роль центрів кристалізації і різниць хімічних потенціалів при переході від рідкого до твердого стану.

2

10

Упорядкування атомів в симетричні гратки. Типи твердих тіл.

2

11

Періодичність властивостей і функцій, які їх описують в кристалічній гратці.Розкладання періодичних функцій в ряд Фур’є в комплексній формі.

5

12

Еквівалентність координат оберненої гратки та індексів Міллера.

2

13

Гранична умова Борна Кармана. Підрахунок станів. Квазіімпульс електрона в гратці. Енергетичний розподіл електронних станів. Щільність енергетичних рівнів. Рівень та поверхня Фермі.Хвильові вектори електронних станів. Природа k–векторів і їх фізичний зміст для вільного електрона.

5

14

Зображення дисперсійних залежностей E(k)в зведеній та розширеній зонах Бріллюена. Деякі методи розрахунку електронної структури (основні ідеї).

5

15

Динаміка гратки. Властивості коливання гратки. Гармонічне наближення коливань гратки. Спектральна густина коливань гратки.

5

16

Питома теплоємність. Закон Дебая. Фонони. Ангармонізм і теплове розширення.

6

17

Статичні властивості твердих тіл.

4

18

Міжатомні зв’язки в напівпровідниках та ізоляторах.

2

19

Кінетичні властивості твердих тіл. Домішкове розсіяння і гратковий опір. Рухливість носіїв.

6

20

Термокінетичні властивості кристалів. Термоелектричні ефекти..

4

21

Магнетизм матеріалів. Орбітальна магнітна сприйнятливість. Спіновий парамагнетизм. Закон Кюрі-Вейса.

5

22

Природа магнітних властивостей. Феромагнетизм. Обмінна взаємодія. Антиферо-магнетизм. Модель Ізінга.

5

23

Оптичні властивості твердих тіл. Взаємодія фотонів з електронами, відбивання світла від металів.

5