химический каталог




Статистические теории в термодинамике

Автор Г.А.Лоренц

конечном счете получаем:

или, заменяя п\ на 2-ки и пользуясь формулой Планка для F(v):

Е = ^F(p) = hv

Swu2 blL

ект _ i

а это мы и хотели показать.

VIII. (Стр. 90)

Чтобы уточнить задачу, которая стоит перед нами, нужно изложить, как современные теории представляют себе тепловое движение в кристалле, например в каменной соли. В таком теле может осуществляться большое число собственных колебаний; наиболее медленные из них не что иное, как обычные упругие колебания; наиболее быстрые, снабженные должной энергией, дают совместно тепловое движение. Движения эти были рассмотрены в числе других авторов Д е б а -е м, и хотя его теория была развита для химического элемента, можно, без сомнения, в первом приближении применять ее к случаям менее простым.

С точки зрения Д е б а я, частота собственных колебаний изменяется от 0 до предельной частоты по, зависящей от природы тела; число собственных колебаний, принадлежащих промежутку cfn, пропорционально га2 dn. Итак, если температура достаточно высока, так что каждое собственное колебание имеет ту же энергию, энергия, соответствующая промежутку dfij также пропорциональна п2 dn. Иначе говоря, если разложить тепловое движение в спектр, в котором расстояние между двумя точками пропорционально разности соответствующих частот, топлотность, с которой энергия распределена в этом спектре, пропорциональна в2. Она имеет наибольшее значение в точке п = щ, где спектр внезапно обрывается и для частоты щ, равной приблизительно 0,7«о, плотность энергии равна только половине таковой для п = щ. Таким образом, тепловые колебания отнюдь не однородны, и можно сказать, что они распространяются на область щ, щ спектра.

Чтобы нагреть кристалл, нужно увеличить энергию всех колебаний, заключающихся в этом промежутке. Легко понять, что это имеет место, когда теплота сообщается телу через посредство окружающего газа или посредством излучения, входящего в него со всех сторон. Но следует объяснить нагревание, производимое пучком однородных лучей, частота щ которых падает в промежуток BI, ПО- Если эти лучи поглощаются, то они производят, без сомнения, возрастание колебательной энергии во всем рассматриваемом промежутке. Это и нужно объяснить.

Легко видеть, что нельзя думать здесь о простом явлении резонанса. Действительно, это явление имеет максимум для п = гц и ослабевает более или менее быстро с той и другой стороны от этой частоты. При выкладках примечания VII, приведших нас к теореме, являющейся основой теории теплоемкостей, мы должны были допустить, что заметный резонанс происходит только в очень узкой области спектра. И даже если бы он распространялся на весь промежуток rii, п2 и за пределы его, нельзя объяснить, почему энергия, сообщаемая кристаллу, пропорциональна п2.

Нельзя избежать также этого затруднения, прибегая к молекулам окружающего газа, которые должны получать энергию от части колебаний, непосредственно возбужденных, и затем отдавать ее другим собственным колебаниям. Эта мысль должна быть оставлена, так как поглощение и возникновение тепла, имеющие здесь место, может ограничиваться частью кристалла, вокруг которой — если отвлечься от теплопроводности — ничто в состоянии материи не изменилось. В конечном счете, нужно допустить, что внутри кристалла могут происходить ПреВращеНия одного рода движения в другой; различные собственные колебания не смеют быть независимыми друг от друга.

Известно, что независимость, обычно допускаемая, получается потому, что выражения для энергии потенциальной и энергии кинетической могут быть представлены как суммы квадратов. Если ввести в формулу для потенциальной энергии члены порядка выше второго, как Д е б а й сделал при объяснении теплового расширения, то устанавливаются связи между собственными колебаниями, и в силу этого, быть может, при увеличении энергии одного собственного колебания будут возрастать одновременно энергии всех остальных. Однако, по-видимому, трудно доказать при этом пропорциональность между поглощенной энергией и интенсивностью падающего пучка.

Заметим еще, что возможность взаимного превращения должна существовать не только для собственных колебаний с неравными частотами, но также и для тех, которые обладают тем же числом колебаний. Действительно, существует большое число собственных колебаний с данной частотой щ. Эти колебания имеют в тепловом движении ту же энерГИЮ5 но возбуждаются весьма различно лучами, падающими с одной стороны.

IX. (Стр. 92)

Вычисление флуктуации черного излучения, зависящих от интерференции.

1. Излучение можно разложить на бесконечное число систем плоских волн, распространяющихся по всевозможным направлениям. Пусть для какой-нибудь из этих систем (которую назовем S) к — одна из составляющих Еж, ... , Н2, обозначим их подряд кг, ... , fcVI, и а, (3, у — углы, образуемые направлением распространения с осями координат. Можно написать:

к = acos(nt — ?х — Т]у — (z + р), (46)

где а, п, р, ?, у/, С — постоянные, причем последние три величины имеют значения:

с _ n cos а „

страница 43
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Скачать книгу "Статистические теории в термодинамике" (1.47Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
камера заднего вида сват
магнитные наклейки для такси в нижнем новгороде
ремонт чиллеров uniflair в москве
чемпионат мира по карабину купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.05.2017)