- •Вопрос 1 Явление переноса в газах: диффузия, теплопроводность, вязкость
- •Вопрос 2 Теория теплоёмкости Эйнштейна
- •Недостатки теории
- •Вопрос 1Пространственная решетка. Элементарная и примитивная решетки.
- •Вопрос 2 Уравнение Аррениуса
- •Вопрос 1 Природа пластичности твердых тел
- •Вопрос 2 Учет вклада свободных электронов в теплоемкость.
- •Вырожденный газ
- •Вопрос 1 Распределение электронов по энергетическим зонам в металлах, полупроводниках и диэлектриках.
- •Вопрос 2 Понятие длинны и времени выравнивания концентрации в газах и времени выравнивания температуры.
- •Вопрос 1Пространственные группы и кристаллические классы
- •Вопрос 2 Перемещение атомов в твёрдых телах на большие расстояния.
- •Вопрос 1 Дефекты кристаллической решётки.
- •Вопрос 2 Теория теплоёмкости Дебая.
- •Вопрос 1 Общее уравнение переноса
- •Вопрос 2 Решетка с базисом на примере кубической объемно центрированной и кубической гранецентрированной решеток. Простая, объемно- и гранецентрированная кубические решетки
- •Вопрос 1 Квантовая теория электропроводности металлов
- •Вопрос 2 Эффект Холла как метод исследования полупроводников
- •Вопрос 1 Поглощение света в кристаллах
- •Вопрос 2 Закон Видельмана- Франса
- •Вопрос 1Частные случаи общего уравнения переноса
- •Процесс переноса массы
- •Процесс переноса энергии
- •Вопрос 2 Нормальные колебания решетки
- •Вопрос 1 Сравнение механизма электропроводности металлов с механизмов проводимости в полупроводниках
- •Вопрос 2 Теплопроводность твердых тех
- •Вопрос 1 Понятие о симметрии кристаллической решетки
- •Вопрос 2 вакансионный механизм диффузии в твердых телах
- •Вопрос 1 Теплоемкость твердых тел
- •Вопрос 2 Эффект Холла в полупроводниках конечных размеров
- •Вопрос 1 Зависимость концентрации свободных электронов их подвижности и проводимости от температуры
- •Вопрос 2 Используем статистику Ферми-Дирака для описания электронного газа в полупроводнике.
- •Вопрос 1 Электропроводность чистых металлов. Правило Маттисена
- •Вопрос 2
- •Вопрос 1 Понятие эффективного диаметра молекул их длины свободного пробега
- •Вопрос 2 Определение энергии Ферми
- •Вопрос 1 Эффект Холла в неограниченном веществе
- •Вопрос 2 Индексы Милера
- •Вопрос 1 Модель свободных электронов
- •Вопрос 2 Методы изучения структуры твёрдых тел с помощью рентгеновского излучения.
- •Вопрос 1 Понятие о фононах
- •Вопрос 2 Зависимость концентрации, подвижности и проводимости полупроводников от температуры
- •Вопрос 1 Теплопроводность металлов
- •Вопрос 2 определение ширины запрещенной зоны полупроводников оптическим методом
- •Вопрос 1 Квантовая теория электропроводности
- •Вопрос 2 Атомный механизм диффузии в междоузлии
- •Вопрос 1 Сравнение классической теории электропроводности с квантовой
- •Вопрос 2 Оптика полупроводников
- •Вопрос 1 Условия выбора элементарных ячеек по Браве
- •Вопрос 2 Теория теплоемкости Дебая
- •Вопрос 1 Энергия активации диффузии в твердых телах
- •Вопрос 2 учебник Савельев страница 182, 202 (учебник у Славы )
- •Вопрос 1 Частные случаи общего уравнения переноса.
- •Вопрос 2 Связь подвижности электронов со временем релаксации.
- •Вопрос 1 Пространственные группы и кристаллические классы.
- •Вопрос 1 Учет вклада свободных электронов в теплоемкость.
- •Вопрос 2 Симметрия Кристаллов
- •Вопрос 1 Классификация твёрдых тел
- •Вопрос 2 Зависимость сопротивления проводника от температуры
- •Вопрос 2 Оптика полупроводников
- •Вопрос 1 Частный случай общего уравнения переноса: диффузия
- •Вопрос 2 Кубическая сингания
- •Вопрос 1
- •Вопрос 2 Теория теплоёмкости Эйнштейна. Общие положения.
- •Вопрос 1 Связь межплоскостных расстояний с индексами
- •Вопрос 2 Проводимость примесных полупроводников.
Билет 1
Вопрос 1 Явление переноса в газах: диффузия, теплопроводность, вязкость
Диффузия лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) — процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. В некоторых ситуациях одно из веществ уже имеет выравненную концентрацию и говорят о диффузии одного вещества в другом. При этом перенос вещества происходит из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией (против градиента концентрации)
Примером диффузии может служить перемешивание газов (например, распространение запахов) или жидкостей (если в воду капнуть чернил, то жидкость через некоторое время станет равномерно окрашенной). Другой пример связан с твёрдым телом: атомы соприкасающихся металлов перемешиваются на границе соприкосновения. Важную роль диффузия частиц играет в физике плазмы.
Обычно под диффузией понимают процессы, сопровождающиеся переносом материи, однако иногда диффузионными называют также другие процессы переноса: теплопроводность, вязкое трение и т. п.
Теплопрово́дность — это перенос тепловой энергии структурными частицами вещества (молекулами, атомами, ионами) в процессе их теплового движения. Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Иногда теплопроводностью называется также количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.
Численная характеристика теплопроводности материала равна количеству теплоты, проходящей через материал толщиной 1 м и площадью 1 кв.м за единицу времени (секунду) при разности температур на двух противоположных поверхностях в 1 К. Данная численная характеристика используется для расчета теплопроводности для калибрования и охлаждения профильных изделий.
Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием теплорода от одного тела к другому. Однако более поздние опыты, в частности, нагрев пушечных стволов при сверлении, опровергли реальность существования теплорода как самостоятельного вида материи. Соответственно, в настоящее время считается, что явление теплопроводности обусловлено стремлением занять состояние более близкое к термодинамическому равновесию, что выражается в выравнивании температуры.
Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей — это описывается введением силы трения. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.
Различают динамическую вязкость (единицы измерения: пуаз, 0,1Па·с) и кинематическую вязкость (единицы измерения: стокс, м²/с, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объёма через калиброванное отверстие под действием силы тяжести.
Прибор для измерения вязкости называется вискозиметром.