Читать онлайн «Сборник задач по физике конденсированного состояния: учебное пособие для вузов»

Министерство образования и науки Российской Федерации Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Е. А. Смирнов, Г. Н. Елманов, М. Г. Исаенкова СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ Рекомендовано УМО “Ядерные физика и технологии” в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений Москва 2012 УДК 538. 9(075) ББК 22. 3я7 С50 Смирнов Е. А. , Елманов Г. Н. , Исаенкова М. Г. Сборник задач по физике конденсированного состояния: Учебное пособие. – М. : НИЯУ МИФИ, 2012. – 64 с. Рассмотрены вопросы теории фаз в сплавах, электронного строения кристаллов, физических свойств твердых тел, а также диффузии в металлах и сплавах. Каждый из приведенных разделов учебного пособия содержит краткое изложение используемых при решении задач теоретиче- ских основ, подробное рассмотрение методов решения типовых задач и задач повышенной сложности. Приведены ответы числен- ных решений задач и справочные данные в объеме, достаточном для решения практических задач. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специ- альности «Физика металлов». Используется в дисциплинах «Физика конденсированного со- стояния», «Физические свойства твердых тел» и «Физическое ма- териаловедение». Рецензенты: канд. физ. -мат. наук Савченко А. Г. , д-р физ. -мат. наук Шмаков А. А. Подготовлено в рамках Программы создания и развития НИЯУ МИФИ. ISBN 978-5-7262-1579-6 © Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2012  СОДЕРЖАНИЕ 1. СТРОЕНИЕ ФАЗ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4 2. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ МЕТАЛЛОВ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 11 3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 17 3. 1. Тепловые и упругие свойства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 17 3. 2. Электрические свойства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 26 3. 3. Магнитные свойства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 34 4. ДИФФУЗИЯ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38 Ответы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 53 Список литературы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 58 Приложения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 59 3  1. СТРОЕНИЕ ФАЗ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ Основные формулы Молярный объем кристалла: M Vм , где M – молярная масса вещества; – плотность кристалла. Объем элементарной ячейки в кристаллах: а) при кубической сингонии V = a3; б) при гексагональной сингонии V 3 a2 c 2, где а и с – па- раметры решетки. Если для гексагональной решетки принять тео- ретическое значение c 8a 3 , то V 2 a3 .