Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 45
 
djvu / html
 

20
ФИЗИКА КРИСТАЛЛОВ
4) Динамич. теория первого приближения даёт также возможность вычислить рассеяние рентгеновских лучей при прохождении их через кристалл(рентгеновские лучи отличаются от оптических тем, что длина волны их меньше, чем размеры элементарной ячейки в кристалле). Это — т. н. динамическая теория рассеяния рентгеновских лучей. Согласно ей, интенсивность рассеянных лучей пропорциональна квадрату электронной плотности. ..............
Ч\ Нчмпнптт •этя топпист ТТЯРТ ° — световые колебания, параллельные моноклинной оси кристалла. Цифры — вол-
о) пашшьц, ai& шиуин дан новые числа полос поглощения. Полосы 31636 и 32241 см~1 встречаются только
хорошие данные И ДЛЯ коле- в компоненте «в», полоса 32227 см~1 — только в компоненте са», т. е. принадлежат
бательных спектров кристал- к сильно поляризованным полосам. Остальные полосы поглощения принадлежат к
Рис. свете:
Электронный спектр поглощения кристалла нафталина в поляризованном а — световые колебания, перпендикулярные к предыдущему направлению;
ЛОВ инфракрасных И рама- слабо поляризованным полосам. Скобочками •—• и >—• отмечены границы непрерывного невских (спектров комбина-
фона, в к-рый погружены полосы
ционного рассеяния, см. Комбинационное рассеяние света). Теория показывает, что в инфракрасном и рамановском спектрах могут встречаться только предельные частоты и>а>, поэтому кристаллы с примитивной решёткой Бра-ве (которые не обладают оптич. ветвью) не могут давать инфракрасный спектр поглощения. В кубических ионных кристаллах число инфракрасных полос поглощения равно ./V—1 (./V — число атомов или ионов в элементарной ячейке); это подтвердилось на опыте.
Особого рассмотрения требует колебательный спектр молекулярных кристаллов. Ввиду того что силы, действующие между различными молекулами, значительно слабее, чем силы между атомами в одной молекуле (внутримолекулярные), все колебания оптич. ветви можно разделить на 2 категории: колебания атомов внутри одной молекулы (частоты их близки к колебательным частотам в свободной молекуле) и колебания молекулы как целого, к-рыо могут быть двух родов — переносные колебания и вращательные (либрации) — вокруг положения
поглощения; молекул.
этот фон создаётся колебаниями
Рис. 7. Спектр малых частот (по Е. Ф.Гроссу) в кристалле дибромбензола, состоящий из частот либрации молекул в кристалле. Линии Hg 4078 А и Hg 4047 А — основные ртутные линии; наблюдаются частоты либрации: 93 см~', 39 см~* и 20 см~1.
равновесия. Частоты вращательных колебаний были открыты советскими учёными Е. Ф. Гроссом и М. Ф. Буксом в колебательных спектрах многих органич. кристаллов (рис. 7) и обнаруживаются также в электронном спектре поглощения и флуоресценции при низких температурах (рис. 8 и 16).
В. Отступления от квазиупругости. Тепловое расширение, теплопроводность, пироэлектричество. При несколько больших удалениях от положения равновесия силы притяжения атомов к положению равновесия уже не вполне точно пропорциональны деформации. Это — отступления от закона Гука; они ведут к существенно новым явлениям. Колебания кристаллич. решётки при этом более не являются гармоническими. При гармонических колебательных движениях центр колебаний атома не зависит от амплитуды и, следовательно, от температуры. В этом случае кристалл не обладал бы тепловым расширением. При негармонических колебаниях вместе с увеличением амплитуды смещается и центр колебаний, вследствие чего при высоких температурах происходит как расширение кристалла как целого (тепловое расширение, см.), так и взаимное смещение отдельных решёток, из к-рых состоит кристалл. Если эти решётки состоят из различно заряженных частиц, то смещение их ведёт к появлению электрич. момента, т. е. к возникновению пироэлектричества (см.). Вместе с ангармоничностью возникает ещё одно существенно новое явление — взаимное рассеяние волн при столкновении. Как известно, в идеальном упругом теле волны распространяются независимо (принцип суперпозиции). В случае негармонич. колебаний две сталкивающиеся волны могут давать начало третьей волне с другой частотой. Таким образом, в случае неидеального кристалла можно говорить о столкновении волн, об их рассеянии и о длине их свободного пробега. В идеальном Гуковском кристалле энергия тепловых колебаний распространяется со скоростью звука, тогда как в ангармонич. кристалле тепло распространяется путём теплопроводности (см.), т. е. процесса', аналогичного диффузии рассеянных тепловых волн, а значит, и гораздо медленнее. При понижении температуры эффекты ангармоничности убывают, и при низких температурах тепловое расширение и пироэлектричество исчезают, а теплопроводность сильно возрастает.
В. Электрон в кристаллической решётке. Особого рассмотрения требует поведение электронов в кристаллич. решётке. Вследствие малости массы электрона описание его поведения может быть только квантовомеханическим. Исторически современная электронная теория кристаллов стала

 

1 10 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670


Большая Советская Энциклопедия Второе издание