Фононная теория решёточной теплоёмкости с применением статистики Бозе-Эйнштейна.

Мин. порция эн., кот. может обладать нормальное колебание в узле кристалл. ячейки, называется фононом. Т.о. фонон – это тепловой квант. Фонон обладает энергией h(в)ω или h(в)ν. Обладая энергией, он обладает массой и импульсом. Т.о. в кристалле мы имеем сов-ть фононов. Теория теплоемкости тт Дебая исходит из: 1) кристалл можно заменить совокупностью фононов, причем концентрация фононов в кристалле и их подвижность таковы, что можно проводить аналогию между сов-тью фононов в кристалле и молекулярным газом. Для обознач. сов-ти фононов в кристалле ввод. понятие фононный газ. 2) Следует различ. фононный и молекулярный газ. Структурными ч-цами и носителями движ. в молекулярном газе явл. ч-цы, из кот. состоит газ. Фононы же явл. только носителями движ.. Т.к. ч-цы в узлах кристаллической решетки не могут поступательно перемещаться. 3) расчет средней энергии фонона при назких Т Дебая показал, что E(в)(инд.ф)(при Tà0)~aT(c.4). Поэтому теплоемкость в обл. низких Т, согласно Дебаю: C=dEвн/dT~pT(c.3) – закон кубов Дебая (Tà0).

49.Строение ядер и их свойства. Основные характеристики нуклонов и атомных ядер. Энергия связи ядра. Ядерные силы. Физические основы выделения ядерной энергии В ц. атома сосредоточена основн. его масса и весь полож. заряд. Эта обл. атома получила назв-ие ядра.Размеры атома м, а размеры ядра м масса ядра сост-ет 99,95% массы атома. В нейтральном атоме Z эл-ов. Заряд ядра полож. и кратен элементарному заряду Кл. Заряд ядра можно представить как , где Z - зарядовое число, оно совпадает с хим. номером табл. Менд. и =числу протонов, входящих в ядро.Второй важн. хар-кой ядра явл. его масса. Масса ядра оказалась > суммы масс протонов, вход-их в ядро.Ядро расщепл. на протоны и нейтроны. Они наз. нуклонами. Общее число нуклонов в ядре называется массовым числом A. Общее число нейтронов равно N=A-Z. Масса покоя протона равна кг, масса нейтрона равна кг. Ядро хим. эл. обозначают тем же символом, что и нейтральный атом , где Z - атомный номер (заряд ядра), A - массовое число (число нуклонов в ядре). Ядра с од-вым зарядовым числом, но с разным массовым, наз. изотопами (изотопы различ. числом нейтронов). Ядра с одинаковым массовым числом, но с разным зарядовым, наз. изобарами.

Радиус ядра R = R₀ A^1/3 (R₀ = (1.3 – 1.7)10^-15)

Основные хар-ки:1)спин ядра -это собств. момент кол-ва дв-ия ядра, кот. опр-ся соотн-ем M_j=√j(j+1) ,(j –спиновое квант. число ядра).Спин. квант. число ядра прин. только цел. знач. 0,1,2,…,если число нуклонов чётн., или полуцелое-если нечётн.2)Электрический момент ядра Q_e хар-ет отклонение распр-ия заряда в ядре от сферически симм-го. Величина, кот. хар-ет это отклонение­­­­,наз-ся квадрупольный электр-ий момент ядра. Q_e=Ze(3<x²>-<r²>), где <x²>,<r²>-ср. знач. квадратов радиус-вектора протона и его проекции на ось симм. ядра.Если ядро сферич. симм.,то Q_e=0; форма ядра вытянута-Q_e>0;если сплюснута- Q_e <0.3)Магнитный момент µ ядра со спин. числом j опр-ет магн. св-ва ядер.µ=-g_яµ_я , где g_я-сомножитель,кот. для разн. ядер мен-ся от – 4 до +6; µ_я=e /(2m_p)- ядерный магнетон.

Энергией связи ядра наз. энергия, кот. необходимо затратить чтобы расщепить ядро на отдельные нуклоны.

На эту величину уменьш. масса ядра при обр-нии его из нуклонов. Часто вместо энергии связи использ. уд. энергию связи. Это энергия связи, приходящаяся на один нуклон . Она хар-ет устойчивость атомных ядер. Чем она >, тем устойчивее ядро.

Ат. ядро, состоящее из опр-ого числа протонов и нейтронов, явл. ед. целым благодаря специфическим силам, кот. действуют между нуклонами ядра и называются ядерными. Особенности ядерных сил: 1)яд. силы явл-ся силами притяжения.2)яд. силы короткодействующие (быстро уменьш. с увелич. расст. м\д нуклонами).3)яд. силы не зависят от заряда нуклонов.4)яд. силы облад. св-вом насыщения (кажд. нуклон взаимодействует с огранич.0 числом нуклонов).5)яд. силы не центральные.

Ядерная энергия– эн., кот. исп-ся в ядерных взрывных устройствах, выд-ся при делении ат. ядра в рез-те захвата этим ядром нейтрона. Поглощение нейтрона способно привести к делению практич. любого ядра, однако для подавляющего бол-ва эл-тов р-ия деления возможна только в случ., если нейтрон до поглощения его ядром обладал энергией, превышающей некоторое пороговое знач.