Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Модель Френкеля о квазикристалличности жидкости.




 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «УЧЕТ И АНАЛИЗ: ФИНАНСОВЫЙ АНАЛИЗ»

Вариант №____

 

 

Выполнил(а) студент(ка) ____ курса

группа __________________

направление _____________

профиль ________________

_______________________

Ф.И.О.

«____»___________201_ г.

 

Краснодар

201_

Модель Френкеля о квазикристалличности жидкости.

Теоретической основой при обобщении данных по квазикристаллическим свойствам жидкостей часто служила кинетическая теория Я.И.Френкеля [5]. Френкель известен как выдающийся теоретик, однако его квазикристаллическая теория жидкости создана как результат широкого обобщения опытных данных; в этом смысле он работал здесь как "экспериментатор". Как и концепции других экспериментаторов, теория Френкеля в дальнейшем, естественно, пришла в противоречие с теоретическими построениями исследователей, исходивших из традиционной модели при использовании строгих методов, и к настоящему времени значительно потеснена ими.

В теории Френкеля, как известно, подчёркивается близость термодинамических свойств жидкости и кристаллического вещества около точки плавления - теплоёмкости, энергии взаимодействия атомов, энтропии, плотности и др. , а также определённое сходство дифрактограмм жидкости и кристаллического, особенно мелкокристал-лического вещества. Энергия связи и плотность в жидкости лишь на несколько процентов меньше, чем в кристалле. Близость рентгенограмм реальной жидкости и кристалла позволяет заключить, что ближний порядок в размещении частиц близок к кристаллическому и отличается от порядка в простой (перегретой) жидкости, а также от порядка в традиционных молекулярных моделях, таких, как модель жестких сфер. Отсюда делается вывод о близости структуры и характера движения атомов в жидкости и кристалле. В последующем было построено много квазикристаллических, решёточных, ячеечных , дырочных ( Сам термин "дырка" был введён в употребление именно Я.И.Френкелем [117] и получил очень широкое распространение в литературе на русском языке: это весьма показательный пример влияния одного исследователя на физическое мышление в широкой области. За рубежом обычно используют термин "вакансия".) моделей разных жидкостей с движением атомов или молекул в виде активационных скачков.

Подчёркивалось также, что , с одной стороны, возможно хрупкое разрушение жидкости, а с другой стороны, возможно пластическое течение кристалла. Это были шаги в сторону преодоления традиционных представлений о противоположности, качественном различии свойств жидкости и кристалла. Однако их механические свойства не были выражены в одних единицах, например, в единицах вязкости; Френкель допускал большие ошибки при оценке скорости течения кристалла (например, 6 - 8 порядков величины, по оценке Я. Е. Гегузина [105, 118]), так как считал , что соотношения типа формулы Стокса-Эйнштейна (D = kT/6r) справедливы и для кристалла.

В целом представляется вполне правильной и очень ценной основная мысль Френкеля о том, что реальная жидкость, в отличие от плотного газа , имеет некоторые свойства кристалла, хотя и в весьма ослабленном виде. При дальнейшем развитии теории жидкости эта мысль ослаблялась или полностью исчезала, и это было шагом назад, несмотря на привлечение более строгих и изящных математи-

 

 

ческих методов, компьютерного моделирования, несмотря на развитие статистической физики жидкостей, квантовой теории связи в жидкостях, и др.

Эти современные методы не приводят, как известно, ни к квазикристаллической структуре жидкости, ни к движению атомов в виде активационных скачков. Структура получается скорее подобной неупорядоченной плотной шаровой упаковке, а движение частиц ближе к дрейфовому. Поэтому квазикристалличность была отнесена к числу неоправдавшихся построений "блестящей фантазии Я. И. Френкеля" [38,62].

Отдавая должное современной теории, следует всё же помнить, что её методы ( часто строгие, красивые, изящные) применяются как математическая надстройка на основе всё той же традиционной молекулярной модели жидкости с центральными потенциалами и классическим движением атомов. Вполне естественно поэтому, что в результате получаются лишь структура и свойства простой квазигазовой жидкости. Реальные активационные скачки не удастся, очевидно, получить в этой модели и для кристаллического состояния, хотя в действительности их существование не вызывает сомнений.

Недостатком квазикристаллических, решёточных и других структурных моделей является то, что в них, как и в теории Френкеля, остаётся неясным и не обсуждается характер межатомного взаимодействия, хотя бы эффективного, то есть остаются неясными физические причины самой квазикристалличности. Эти теории можно рассматривать как частичные и половинчатые уступки давлению опытных данных. Обычно в таких теориях жидкости постулируется структура, которая включает какие-то элементы структуры кристалла; в представлениях о структуре осуществляется смещение, сдвиг, от жидкостных к кристал-лическим; предполагается, что тем самым объяснены квазикристаллические свойства. Сохраняется традиционное представление о том, что причиной перехода в кристаллическое состояние является изменение структуры при неизменных взаимодействиях.

Правда, структура и взаимодействие связаны, и, задавая структуру, мы, в принципе, задаём и определённое взаимодействие. В частности, чтобы получить в компьютерной модели квази-кристаллическую структуру, потребовалось бы добавить какие-то взаимодействия, стабилизирующие упорядочение; например, пришлось бы ввести добавку типа потенциала (2.1). Но обычно считается, что в квазикристаллической структуре действуют лишь центральные взаимодействия, лишь обычные химические связи. Это делает модель внутренне противоречивой. Считается, что молекулярную теорию твердых тел и реальных жидкостей следует строить на основе той же традиционной модели, блестяще оправдавшейся в теории газов. Выясняется, однако, что в конденсированных состояниях необходимо принять во внимание качественно иные эффекты - видимо, атомарные квантовые эффекты.

Вывод о наличии у непростой жидкости всех квазикристаллических свойств является значительно более "радикальным" по сравнению с концепцией Френкеля, которая объясняла в основном сходство ближнего порядка у жидкости и кри-

 

 

сталла.

 

 







Дата добавления: 2015-10-02; просмотров: 1552. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия