Дефект кинетический энергии

Вводя в рассмотрение дефект кинетической энергии в пограничном слое по сравнению с внешним потоком [c.449]

Уравнение пограничного слоя в форме Прандтля — Мизеса (19) по внешнему виду напоминает уравнение теплопроводности, но для того нелинейного случая, когда коэффициент температуропроводности — коэффициент при второй производной в правой части, равный у )/Z — г,— зависит от температуры (в настоящем случае роль температуры играет дефект кинетической энергии). [c.450]

V 1/2 — 2, —зависит от температуры (в настоящем случав роль температуры играет дефект кинетической энергии). [c.569]

В узлах кристаллической решетки атомы колеблются с частотой 10 3 (,-1 Благодаря колебательному движению, происходящему при любой температуре, атомы взаимодействуют, обмениваясь кинетической энергией. Средняя кинетическая энергия тепловых колебаний атомов равна 3/2 кТ. При комнатной температуре 3/2 кТ 0,03 эВ, что значительно меньше энергии, необходимой для образования точечных дефектов (1—4 эВ). Однако за счет флуктуации кинетической энергии (отклонения кинетической энергии от ее среднего значения) возможно преодоление атомом окружающих потенциальных барьеров. Вероятность такого акта увеличивается с повышением температуры по экспоненциальному закону. Если при этом происходит выход атома из узла кристаллической решетки в междоузлие, то образуются вакансия и межузельный атом ( парный дефект Френкеля ). [c.27]

Дефекты кристаллической решетки вследствие подвижности атомов перемещаются. Атомы, кроме упоминавшегося выше колебательного движения около теоретического узла решетки, совершают и другие движения вследствие постоянного обмена энергией между собой, неминуемо сопровождающегося пиковым скоплением кинетической энергии в каком-то из них. Может оказаться, что этой энергии достаточно для преодоления сил, удерживающих атом в его регулярном положении в решетке. Так, атом может попасть в промежуток между узлами (дислоцированный атом), не исключен и обмен местами двух атомов. Вакансия может быть занята соседним атомом. Таким образом, она перемещается при комнатной температуре вакансия может сохранять свое положение до суток, а при повышенной температуре — десятитысячные доли секунды. Большой подвижностью отличаются и дислокации. На рис. 4.7 изображены стадии перемещения дислокаций. Из рис. 4.8 видно, что для перемещения линейной дислокации атомам достаточно совершить перемещения намного меньшие, чем расстояния между узлами. Эти небольшие перемещения могут быть совершены под влиянием малых внешних сил. Небольшие внешние силы в связи с постепенностью процесса могут вызвать перемещение и винтовой дислокации (рис. 4.7, б). [c.233]

Энергия, приобретаемая таким образом ядром, включает не только кинетическую энергию нейтрона, но и энергию, выделенную в результате наличия разницы в дефектах массы (или в энергиях связи) ядер с массовыми числами Л и Л -I- 1 (иногда этой последней достаточно, чтобы вызвать деление ядра). [c.46]

При взаимодействии быстрых частиц с атомами кристалла они теряют часть кинетической энергии ДГ, которая зависит от энергии частицы, массы взаимодействующих частиц и условий взаимодействия. При достаточной энергии частицы она может выбить атом из узла. При этом образуется пара — вакансия и межузельный атом (дефект Френкеля). Масса частицы М) обычно значительно меньше массы атома (т), поэтому потеря [c.48]

Чтобы предотвратить взаимное погашение дефектов решетки, необходимо производить облучение при температуре, близкой к абсолютному нулю. Однако опыт показывает, что и этого недостаточно, чтобы сохранить все создаваемые облучением дефекты решетки. Оказывается, что самое облучение производит отжиг дефектов, который можно назвать радиационным отжигом , вследствие вызываемых облучением термических пиков . Это происходит потому, что не вся кинетическая энергия смещенных атомов приходит к нулю, когда атом в конце своего пути перестает вызывать новые смещения и останавливается. [c.468]

Нейтрон, обладающий достаточной кинетической энергией, проходя через кристаллическую решетку, образует на своем пути первичные, вторичные и т. д. атомы отдачи. Выбитые из кристаллической решетки, они оставляют вакантные места и, в конце концов, останавливаются в междоузлиях, что ведет к образованию в решетке парных дефектов Френкеля атом внедрения вакансия . Атом может быть выбит из узла, когда он получит некоторую пороговую энергию Е . Если атом получает энергию, меньшую Ed, то она рассеивается на возбуждение колебаний решетки (нагревание) без образования смещений. Взаимодействие нейтронов с ядрами, кроме упругого рассеяния, может сопровождаться захватом нейтронов и делением ядер. При каждом акте распада выделяется энергия и образуются новые химические элементы. [c.102]

На первый взгляд, внутренняя энергия атома должна кроме энергии масс содержать ещё и кинетическую энергию электрона, и тогда вместо дефекта получился бы избыток массы. Но так было бы, если бы в правую часть выражения (3) не была включена потенциальная энергия. Следовательно, за дефект массы (отрицательный вклад в выражение массы) ответственна отрицательная потенциальная энергия (отрицательный энергоресурс). Этот ресурс проявится, в частности, в том, что при разрушении атома водорода потребуется энергия, не меньшая по величине, чем энергоресурс ( энергия связи ). Попытаемся объяснить дефект массы и роль других видов потенциальной энергии, не учтённых в (3). Предположение о возможности пренебречь гравитационным ресурсом протона и электрона преждевременно, так как в модели шара малых размеров этот собственный гравитационный ресурс велик (см. заметку 37). [c.257]

В результате описанного цикла превращений и перехода потенциальной энергии электростатического поля в кинетическую энергию движущихся электронов новый световой поток 8, несущий изображение шва с дефектами, усиливается примерно в 1000 раз по сравнению с тем, который первоначально образуется люминесцентным слоем 4. [c.678]

Дефекты по Френкелю (рис. 1.12) образуются парами вакансия плюс междоузельный атом, когда какой-либо атом в результате флуктуаций приобретает кинетическую энергию выше средней. [c.35]

Результат (13.24), однако, справедлив лишь в отсутствие внешних полей. Р1м нельзя пользоваться в теории твердого тела, где, благодаря периодическому полю решетки, величина я есть не константа, а периодическая функция координат. В ряде задач теории твердого тела периодический потенциал решетки можно явно исключить из рассмотрения [12] — [15], заменяя обычный оператор кинетической энергии / 2/2/гар оператором Т р), представляющим энергию электрона в периодическом поле решетки. Здесь р есть квазиимпульс электрона при переходе к координатному представлению р следует заменить на — При этом система в отсутствие дефектов решетки становится пространственно однородной, и я есть константа, но зато скорость [c.132]

В реальных кристаллах имеются личные дефекты (точечные, примесные атомы, дислокации, частицы других фаз) сопротивление скольжению зависит от взаимодействия движущихся дислокаций с этими дефектами. Переход атомов из одних положений равновесия в другие вблизи дислокаций требует затрат кинетической энергии, часть которой переходит в тепловую. [c.101]

Сторонние проникающие частицы и образованные ими каскады, кроме того, создают локальную ионизацию, что влияет на те процессы в изоляторах и проводниках, которые зависят от зарядового состояния — отжиг, диффузию, образование вакансионных кластеров и центров окраски. Следовательно, для того чтобы успешно проводить исследования изменений свойств реакторных материалов под облучением и находить пути к минимизации этих изменений, прежде всего необходимо знать, как тяжелая частица отдает свою энергию, двигаясь в веществе. В частности, нужно обладать теоретическими и экспериментальными методами определения распределения пробегов проникающих ионов и энергии, вложенной в движение атомов материала — мишени, поскольку именно этими величинами определяется концентрационный профиль точечных дефектов. Мы остановимся здесь на кинетическом подходе к описанию каскадов [25—30], в основу которого положены методы, развитые в теории переноса нейтронов, поскольку, во-первых, с помощью этого подхода в настоящее время разработаны программы расчета с необходимой (10—15%) точностью концентрационных профилей радиационных повреждений [31, 32) и, во-вторых, он далеко не исчерпал себя как в смысле повышения точности, так и в смысле увеличения композиционной сложности материалов, доступных исследованию. Дополненный расчетами спектров ПВА, образованных различными [c.46]

На практике в большинстве случаев наблюдается наложение и медленный рост дефектов в материале при напряжениях значительно меньше критического напряжения, оцениваемого по уравнению (IV.2). В результате наблюдается зависимость разрушающего напряжения от продолжительности действия сил. При этом под дефектами следует понимать не только микро- и субмикротрещины, но и прочие неоднородности структуры материала, приводящие к местным концентрациям напряжений или упругой энергии (полости, включения, вакансии, нарушения кристаллической и химической структуры, а также энергетические неоднородности, возникающие в результате флуктуации теплового движения атомов и молекул и др.) [8, с. 268]. Эти обстоятельства предопределяют кинетический характер прочности при температурах, достаточно далеких от абсолютного нуля. [c.112]

Кроме того, представленные в главе 7 экспериментальные данные по существу открывают новую методику для изучения кинетических закономерностей низкотемпературной диффузии и определения ее энергетических параметров — энергии образования и миграции точечных дефектов, равновесной их концентрации и др. [368]. Это является особенно важным, так как в настоящее время фактически нет методов исследования параметров низкотемпературной диффузии. [c.247]

Известно, что основное отличие ншдкости от кристалла состоит е сдвиговой неустойчивости. Это обеспечивается определенными чениями температуры, внутренней энергии и особенностями тон-[ структуры жидкости [194]. В. свете молекулярно-кинетической рии жидкость характеризуется высоким уровнем динамических щений атомов и неустойчивостью к образованию дефектов тон-[ структуры, в целом подобной таковой кристалла. Но в кристал-динамические смещения атомов из узлов решетки невелики, нергия образования дефектов структуры значительна. [c.7]

Величина энергии, необходимая для переброса конкретной кинетической единицы, увеличивается с уменьшением свободного объема или при увеличении гидростатического давления. Для количественной оценки связи между временем релаксации и объемом дефектов можно использовать изотерму сжатия, позволяющую найти объем дефектов на некотором структурном уровне (рис. 5.21), и зависимость коэффициента редукции, характеризующего увеличение времени релаксации с ростом давления (рис. 5.20). [c.191]

Сл( довательно, энергия ЛМс равна сумме кинетических энергий частиц, возникающих в процессе распада. Это соогношение играет важную роль в ядерной физике, указывая источник энергии при процессах деления ядер. В то же время если М (т f f- m2), то реакция может идти в противоположном направлении, обеспечивая термоядерный синтез. Соотношение (7.32) показывает, какая громадная энергия сосредоточена в атомном ядре. Если исходить из среднего значения дефекта масс, примерно равного 0,006 единицы массы на один нуклон, то окажется, что при объединении этих частиц и ядре выделяется энергия, достигающая около 6 МэВ на один нуклон, что в несколько миллионов раз больше энергии обьпгных химических реакций (1 — 2 эВ на атом водорода). [c.382]

Однако зако1 сохранения масс в этом случае имеет иное содержание, чем в случае v с, так как становятся заметными изменения масс иокоя при переходе кинетической энергии в другие формы энергии. Вообще массы покоя тел системы остаются практически постоянными, пока кинетическая энергия или энергия взаимодействия между телами мала по сравнению с их энергией покоя. В случае же сильных взаимодействий в зависимости от знака взаимной энергии масса покоя двух или нескольких соединившихся тел мон<ет быть либо больше, либо меньше суммы масс покоя всех этих тел до соединения (последнему случаю соответствует дефект массы ядер атомов). [c.150]

В такой простой модели не учтывается ряд возмолшых уточнений. К ним относятся учет взаимодействия между смещенными зарядами вокруг рассматриваемых дефектов, изменение кинетической энергии газа электронов проводимости ирн сближении дефектов на данное расстояние, неточечпость дефектов, а также поправки, связанные с использованием п линеаризацией уравнения Томаса — Ферми ). [c.121]

Расщепление ядра атома лития (Кирхнер, 1933 г.). Если ядро атома водорода (протон, масса Шр) со скоростью Vp попадает в ядро (литий, атомный вес 7), то последнее расщепляется на две альфа-частицы (масса гпа = 4шр), которые разлетаются почти (но не точно) в диаметрально противоположных направлениях. Для случая, когда альфа-частицы разлетаются с равными скоростями симметрично относительно направления удара , вычислить угол 2(р их разлета. При этом нужно принять во внимание, что, кроме кинетической энергии Ер протона, в рассматриваемом случае фигурирует еще энергия W, освобождающаяся при расщеплении и определяемая дефектом массы, причем W гораздо больше, чем Ер. Эта энергия W также передается альфа-частицам. В окончательные формулы для os (р входят, кроме масс Шр и ш , кинетическая энергия протона Ер и энергия W. [c.318]

Представление об атомных дефектах кристаллической решетки впервые высказал советский физик Я. Френкель в статье О тепловом движении в твердых и жидких телах . Атом, получивший вследствие тепловых флуктуаций достаточно большую кинетическую энергию, покидает свой узел и переходит в междоузлие. При этом образуются вакансия и междо-узельный атом. Их часто называют парой Френкеля . [c.32]

К сожалению, в настоящее время теория радиационного повреждения осколками деления развита недостаточно. Схематично модель радиационного повреждения а-урана осколками деления имеет следующий вид. Для описания пространственного распределения дефектов, образующихся на пути пробега осколками деления (или первично выбитого атома решетки, обладающего достаточно высокой начальной энергией), Бринкманом [31] было введено понятие пика смещения. Бринкман делит траекторию быстрой частицы на две части на первом, высокоэнергетичном участке, остаются только точечные дефекты, тогда как на втором точечные дефекты уже не могут образовываться. С уменьшением скорости тяжелой частицы длина пробега между последующими столкновениями резко сокращается и становится сравнимой с межатомным расстоянием, вследствие чего создаются условия для быстрой передачи остатка кинетической энергии атомам среды. В этой области соударения перестают быть независимыми, они образуют пик или зону смещения. [c.199]

В сварных соединениях трубопроводов могут образовываться и развиваться дефекты. В ряде случаев они достигают таких размеров, что частичнб или полностью разупрочняется сварной стык. Это приводит к образованию трещин, свищей или разрушению швов. Разрыв сварного соединения чрезвычайно опасен своими последствиями. В месте разрушения из трубопроводов или коллекторов котла выбрасывается значительная масса горячей воды йли пара, обладающая большой кинетической энергией. Процесс сварки сопровождается изменением свойств и структуры сплавляемого металла в околошовной зоне. В принципе, сварка - это локальный термодеформационный цикл, проходящий с высокими скоростями в пределах температур от температуры окружающей среды до температуры испарения. [c.192]

НАПОР [<гидростатический определяется отношением полной потенциальной скоростной характеризуется отношением кинетической) энергии некоторого объема жидкости к массе жидкости в этом объеме температурный — разность температур двух различных смежных или разделенных стенкой сред, между которыми происходит теплообмен] НАПРЯЖЕНИЕ механическое [служит мерой внутренних сил, возникающих в деформированном теле и определяемой отношением выявленной силы к величине элементарной площадки, выбранной внутри или на поверхности тела в гидроаэростатике определяется как сила, отнесенная к единице площади поверхности, на которую она действует касательное возникает под действием сил, касательных к нормальное возникает под действием сил, нормальных к> поверхности тела трение численно равно силе внутреннего трения в газе, действующей на единицу площади поверхности слоя] электрическое (численно равно суммарной работе, совершаемой кулоновскими и сторонними силами при перемещении по участку цепи единичного положительного заряда анодное прилагается между анодом и катодом электронной лампы или гальванической ванны зажигания обеспечивает переход несамостоятельного газового разряда в самостоятельный переменное, действующее значение которого вычисляют (для периодического напряжения) как среднеквадратичное значение напряжения за период его изменения пробивное вызывает разряд через слой диэлектрика сеточное приложено между сеткой и катодом электронной лампы и служит для запирания лампы при определенном значении его на участке цепи равно произведению его сопротивления на силу тока) НАПРЯЖЕНИЯ механические (контактные возникают на площадках соприкосновения деформируемых тел температурные образуются в теле вследствие различия температур составных его частей и ограничения возможностей теплового расширения со стороны окружающих частей тела или других тел остаточные вызываются крупными дефектами материала, неоднородностью кристаллической структуры и дефектами атомно-кристаллических решеток) [c.253]

Образование дефектов в металле связано с подвижностью его атомов, которые интенсивно колеблются с частотой порядка 10 колебаний в секунду около узлов кристаллической решетки. Атомы могут оставлять положения равновесия и перемещаться внутри кристаллической )ешетки, а иногда и покидать ее. Взаимодействуя друг с другом, атомы обмениваются кинетической энергией отдают ее соседним атомам или же получают ее от них. В результате уровень кинетической энергии у разных атомов может оказаться неодинаковым и некоторые из них, обладающие повышенной кинетической энергией, начинают диффундировать перемещаться в м ежузлие кристаллической решетки или покидать ее. Вышедший из равновесия атом принято называть дислоцированным, а оставшееся пустое место в узле решетки — вакансией. [c.6]

Незатухающий ток. Наиболее поразительное свойство сверхпроводников состоит в том, что их сопротивление равно нулю, о свойство можно сразу понять, исходя из микроскопической теории. Мы строили основное состояние, спаривая электроны с импульсами к н —к. Можно построить состояние, спаривая электроны с волновыми векторами к- - ч и —к- - д. Получающееся таким образом состояние совершенно эквивалентно исходному, если рассматривать его из координатной системы, движущейся со скоростью —Йд/ш. Центр тяжести каждой пары движется со скоростью Йд/т, а плотность тока равна —Л ейд/т 2, где N10. — электронная плотность. Полная энергия такой системы больше энергии неподвижной на величину Л й /2ш, равную ее кинетической энергии. Аналогично можно было бы построить и дрейфовое состояние нормального электронного газа. Огличие состоит, однако, в том, что в последнем случае ток оказывается затухающим. Примеси или дефекты в нормальном металле могут рассеивать электроны, переводя их с переднего края поверхности Ферми на задний , что, как показано на фиг. 154, а, приводит к затуханию тока. Матричный элемент потенциала рассеяния [c.571]

Используем теорему 2 для нахождения энергии простой решетки с периодическими дефектами. Фиксируем комплексное число г и целое число N. Рассмотрим простую решетку с периодом L и циркуляцией Г и переместим вихрь из точки Nu> в Nu> + г) для каждого и> G L. Для упрощения задачи положим, что число N нечетное с тем, чтобы центры завихренности исходной решетки и решетки с дефектами совпадали. Пайдем выражение AEn z) для изменения кинетической энергии жидкости в единичных ячейках решетки L, которые образуют единичную ячейку новой периодической конфигурации (другими словами, изменение энергии, порожденное одним дефектом). Поскольку изменение энергии обусловленно перегруппировкой, можно пренебречь членами, определяющими собственную энергию (Ine), изменить масштаб в 1/N раз и применить Теорему 2 к получившейся конфигурации, состоящей из вихрей, которая целиком находится на L/N, кроме одной решетки, смещенной на = z/N. Изменение энергии для конфигурации описывается уравнением [c.347]

Собственные отклонения от периодичности идеального кристалла, обусловленные тепловыми колебаниями ионов. Даже в отсутствие примесей или дефектов ионы не остаются жестко закрепленными в узлах идеальной периодической решетки, поскольку они имеюг определенную кинетическую энергию, которая возрастает с повышением температуры (гл. 21—26). Ниже температуры плавления этой энергии обычно не достаточно, чтобы вызвать большие отклонения иона от идеального положения равновесия. Наличие тепловой энергии проявляется главным образом в малых колебаниях ионов относительно положений равновесия. Нарушение идеальной периодичности ионной рэшетки, обусловленное такими колебаниями, служит наиболее важной причиной температурной зависимости статического электросопротивления (гл. 26) при комнатной температуре этот механизм рассеяния обычно играет основную роль. При понижении температуры амплитуда колебаний ионов резко уменьшается и в конечном счете првобладающ им становится рассеяние на примесях и дефектах. [c.315]

По мере повышения температуры кристалла возрастают флюктуации кинетической энергии поверхностных атомов и некоторые из них достигают значения, прн котором любой поверхностный атом может оставить свой узел и переместиться в другую позицию на поверхности. Время от времени перед некоторым атомом второго слоя узлов решетки обнаруживается пустой узел в первом слое. В результате следующей, достаточно большой флюктуации атом из второго слоя может перескочить в первый, оставляя вакантным узел во втором. Дефект, который так образовался, будет свободно блуждать по кристаллу, и его соседи могут тогда перескакивать в пустой узел. Отметим, что те места, где на поверхность выходят дислокации или границы зерен, энергетически предпочтигельнее для указанной последовательности событий. [c.69]

Энергия дефекта упаковки (подобно энергии активации процесса диффузии) одновременно является и равновесной, и кинетической характеристикой. Металлы с низкими значениями у отличаются высокой температурой начала и узким интервалом рекристаллизации. В ряду металлов алюминий, медь, серебро с убывающим значением -у >2,1-10- 4-10 1,5дж1м ) (>250 40 1,5 эрг1см ) температура начала рекристаллизации растет, а интервал рекристаллизации уменьшается. Примеси, понижающие у, повышают tn и уменьшают ширину интервала —t,, ( к — температура конца рекристаллизации). [c.324]

Аморфные материалы в иерархической лестнице механизмов диссипации энергии отвечают V уровню неравновесности (см. рис. 145). При подводе механической энергии доминантный механизм ее диссипации на этом уровне связан с активацией сдвиго-неустойчивых фаз, порождающей диффузионные потоки. Это подобно состоянию, которое возникает при достижении предельной деформации, инициирующей неравновесные фазовые переходы кристаллическая фаза паракристаллическая фаза —> квазиаморфная фаза. Однако в кинетическом отношении аморфные металлы — это совершенно новые материалы. В них присутствуют специфические дефекты, не присущие материалам в кристаллическом состоянии. Аморфные металлические сплавы идеально однородны, а их фазовый состав не связан с диаграммой состояния [427]. [c.269]

Как уже отмечалось, интерес к немарковским кинетическим уравнениям возник в связи с началом активного исследования быстрых процессов в веществе иод действием мощного лазерного излучения. Тот факт, что уравнение Левинсона не нарушает закон сохранения полной энергии, явился приятной неожиданностью . Казалось, что включение эффектов памяти ведет лишь к техническим сложностям в решении кинетических уравнений и не создает каких-либо принципиальных проблем. Очень скоро, однако, численное решение кинетических уравнений типа уравнения Левинсона показало, что все они обладают серьезными дефектами [94]. Во-первых, в процессе решения возникали нефизические отрицательные значения одночастичной функции распределения. Оказалось также, что уравнение Левинсона не описывает релаксацию системы к равновесию после окончания действия внешнего поля и, вообще, в пределе больших времен его решение не стремится к какой-либо стационарной функции распределения. Формальные причины такого поведения решений уравнения Левинсона легко обнаружить. В отличие от интеграла столкновений Улинга-Уленбека (4.1.86), интеграл столкновений Левинсона (4.5.14) не обращается в нуль если в него подставить равновесные распределения Ферми или Бозе ). Иначе говоря, уравнение Левинсона не имеет равновесного решения Поэтому нет ничего удивительного в том, что уравнение Левинсона предсказывает нефизическое поведение системы на стадии релаксации после окончания действия поля. Впрочем, поскольку это кинетическое уравнение имеет внутренние дефекты, возникают сомнения и в его применимости к описанию стадии возбуждения системы полем. [c.313]

Дефекты в кристаллах различаются по типу и происхождению. Значительная их часть (фазовые неоднородности, включения, дефекты упаковки, дислокации) возникают уже в процессе изготовления слитков. Последующая глубокая пластическая деформация, неизбежная при производстве сортового металла, дополнительно порождает дефекты, прежде всего дислокации. В дефектных местах кристаллической поверхности имеют место значительные флуктуации термодинамических свойств решетки и энергии активации электрохимических процессов. Особенно резко изменяются свойства металла в местах включения инородных фаз (карбидов, гидридов, нитридов, окислов и др.). Другим источником энергетической, а следовательно, и кинетической неоднородности, несомненно, являются дефекты пассивирующей пленки. Ясно, что этот фактор тесно связан с дефектами самого металла. Поэтому скорости растворения пассивного металла для разных микроучастков поверхности должны существенно отличаться друг от друга и изменяться с течением времени. Последнее обстоятельство отражает динамику как выхода внутренних дефектов решетки на поверхность растворяющегося кристалла, так и процессов пленкообразования. Представления о неизбежном существовании активных пор в пассивирующей окисной пленке и о роли электрокапиллярных явлений в этих порах развиты Шултиным [27]. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...