На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Процессов рассеяния

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Основное различие в физической сущности процессов рассеяния и поглощения на малых и больших частицах связано с различиями в характере возбуждаемых в них колебаний под воздействием внешнего электромагнитного поля падающей волны. Если для малых частиц можно считать, что колебания во всех точках частицы находятся в одной фазе, то для больших частиц необходимо учитывать разность фаз колебаний между отдельными точками частицы. Исходя из изложенного, поле, создаваемое малой частицей как вторичным излучателем, можно рассматривать как поле диполя, в то время как поле, создаваемое большой частицей, является полем более высокого порядка.[210, С.40]

Хотя наблюдаемые отклонения частично могут происходить вследствие более сложных процессов рассеяния, Слек [213] показал, что изменения объема с температурой сами по себе могут приводить к большим отклонениям от закона 1/Т. В формуле (7.3) параметры а, 0, а также у зависят от объема (даже при постоянной температуре), и это приводит к очень резкой зависимости теплопроводности от объема: и ~ v~mt где, согласно Слеку, m принимает значения от 7 до 8 для щелочных галоидов и AgCl и равно 17 для гелия (измеряемые величины близки или даже несколько больше этих значений). Используя такие значения m в зависимости теплопроводности от объема и учитывая тепловое расширение, Слек показал, что если при постоянном объеме х ~ 1/Т, то при постоянном давлении теплопроводность зависит от температуры как 1/Т1'29 для NaCl при 300 К (эта температура чуть ниже дебаевской) и как 1/Т2-2 для аргона (температура опять несколько ниже дебаевской).[352, С.75]

Скорость изменения плотности фононов JC в каждой моде зависит от величин вероятностей процессов рассеяния и от плотностей во всех взаимодействующих модах (фактор населенности). Для каждого распределения фононов тогда имеется тепловое сопротивление, соответствующее некоторому механизму или их комбинации. В соответствии с вариационным принципом необходимо выбрать такое распределение, которое приводит к минимуму со.против-[352, С.42]

В первом приближении можно считать, что электронная теплопроводность и электропроводность определяются рядом процессов рассеяния, каждый из которых обусловливает соответствующее сопротивление. Согласно правилу Маттисена [160], эти сопротивления аддитивны. При этом всегда имеется «идеальное» сопротивление, обусловленное рассеянием электронов на решетке.[352, С.190]

В релаксационном методе для случая стационарного состояния скорость изменения функции распределения фононов вследствие дрейфа фононов при наличии температурного градиента приравнивается скорости изменения этой функции вследствие процессов рассеяния. Для каждого значения q предполагается, что релаксация к равновесию за счет рассеяния происходит по экспоненциальному закону и не зависит от отклонений от равновесия во всех других модах, даже если эти моды участвуют во взаимодействиях, приводящих к релаксации.[352, С.42]

Не следует думать, однако, что поскольку N-процессы сами по себе не приводят к появлению теплового сопротивления, то ими можно вовсе пренебречь. Они могут оказывать существенное влияние на теплопроводность, если интенсивности других процессов рассеяния зависят от частоты; в такой ситуации N-процессы мешают модам, которые рассеиваются вследствие этих процессов, «сноситься» потоком тепла. Много усилий было потрачено для того, чтобы объяснить, как N-процессы совместно с процессами, приводящими к сопротивлению, определяют теплопроводность. Эта проблема обсуждается в следующей главе.[352, С.57]

При, рассмотрении вклада фононов в теплопроводность необходимо понять, как комбинируются между собой несколько различных механизмов рассеяния, обусловливающих наблюдаемую проводимость. Трудности возникают из-за того, что эффективность большинства процессов рассеяния зависит от частоты, а в процессе теплопроводности участвуют фонолы, частоты которых лежат в широком интервале[352, С.210]

То же выражение для электропроводности можно получить, если исходить из уравнения Больцмана, как это делалось для фононов в п. 1 § 2 гл. 4; величина г при этом измеряет скорость, с которой неравновесное распределение стремится вернуться к равновесному вследствие процессов рассеяния. Формула (10.9) получается, если предположить, что величина т одинакова для всех электронов на ферми-поверхности.[352, С.184]

Как видно, в электрическом поле и вследствие температурного градиента возникают разные неравновесные распределения электронов, и в связи с этим скорости релаксации в указанных двух случаях могут существенно различаться. Электрическое сопротивление появляется вследствие процессов рассеяния, стремящихся восстановить равновесное распределение в электрическом поле. В процессе рассеяния электрон из правой части фиг. 10.5, а переходит в левую, и его волновой вектор должен при этом существенно измениться. С другой стороны, когда отклонения от равновесия вызваны температурным градиентом, то возвращение к равновесию может происходить как вследствие процессов с большим изменением волнового вектора (при этом электроны переходят с заполненных уровней на свободные в противоположных сторонах фигуры), так и вследствие процессов с малым изменением волнового вектора и энергии (при этом электроны переходят с заполненных на свободные уровни в одной стороне фигуры). Поскольку область энергии вблизи ферми-поверхности, в которой функция распределения Ферми меняется от 1 до О, имеет порядок k&T, то этот же порядок имеют изменения энергии при последнем процессе и соответственно происходят малые изменения волнового вектора электрона. Как будет видно в дальнейшем,, если сопротивление обусловлено главным образом рассеянием на[352, С.188]

Для электрон-фоноаных N-процессов рассеяния минимум достигается при температуре ~0,26, если на каждый атом приходится один электрон (кривая Л); и-процессы столь сильно подавляют высокотемпературную теплопроводность, что она монотонно растет от высоких температур до максимума (кривая В).[352, С.217]

Хотя при обсуждении, которое было проведено, предполагалось, что рассеяние на границах существенно только при низких температурах, в действительности его влияние сказывается при температурах, значительно превышающих температуру, соответствующую максимуму теплопроводности. Для большинства процессов рассеяния, происходящих в объеме кристалла, фононы с малыми волновыми числами (с большими длинами волн) рассеиваются значительно меньше, чем фононы с большими волновыми числами. Рассеяние на границах при этом может существенно проявляться в ограничении средней длины свободного пробега фононов с малыми q при температурах, когда средняя длина свободного пробега фононов с большими значениями q определяется внутренним рассеянием. Херринг [96] предсказал зависимость теплопроводности от размера при различных законах рассеяния в объеме; Джебол и Хал [79] обнаружили в сравнительно толстых образцах германия[352, С.102]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную