8、晶体的结合力及结合能(第二章).pptVIP

* 求和号加撇表示做求和运算时，j=0除外 * 参数σ:反映了排斥力的作用范围 这个结果对所有面心立方结构的惰性气体晶体都成立。 于是晶体总的相互作用能可写为 aj是以最近邻距离R度量的参考原子1与任何一个j原子之间的距离 A12和A6决定于晶格结构类型。 对于面心立方结构，有12个最近邻，最近邻距离　aj=1 第三近邻距离　aj= 有24个第三近邻， 有6个次近邻，次近邻距离　aj= a R a a 第三距离 第二距离 可计算点阵和如下： （a）只计及最近邻： （b）计及最近邻和次近邻： （c）计及最近邻、次近邻和第三近邻： A12收敛得很快，而A6收敛的较慢，当以上求和取到三项后， A12已经得到相当一致的结果。 对惰性气体的晶体来说，它们属面心立方， A12＝12.13188,A6=14.45392。 2、平衡时原子间的最近距离R0与能量 可以求得平衡时原子最近邻间距R0： 对于面心立方，可求得 也可求出平衡时惰性气体晶体每个原子的互作用能： 　　由此，可以求出平衡时惰性气体晶体总的互作用能： 3、体积弹性模量 　非极性分子的原子典型结构是面心立方结构。 　体积弹性模量为 由实验测出晶体的体积弹性模量，就可由上式求出能量　　。 第二章作业：1，3，12 * 。因为此时第一个离子的外电子要占据第2个原子的电子云，但第2个原子的外电子壳层已填满，多余电子只能填到更高能态上去，这导致体系能量急据的上升，产生近距离的排斥作用。 * 。因为此时第一个离子的外电子要占据第2个原子的电子云，但第2个原子的外电子壳层已填满，多余电子只能填到更高能态上去，这导致体系能量急据的上升，产生近距离的排斥作用。 * 互作用势能达极小值，由此决定原子间的平衡距离r0。　　此时的状态称为稳定状态。 * 互作用势能达极小值，由此决定原子间的平衡距离r0。　　此时的状态称为稳定状态。 * 自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量，称为晶体结合能。显然，原子的动能加原子间的相互作用势能之和绝对值应等于结合能。在绝对零度时，原子只有零点振动能，原子的动能与相互作用势能的绝对值相比小得多，所以在0K时，晶体的结合能可近似等于原子相互作用势能的绝对值。有些教科书里干脆称原子间的相互作用势能就是晶体的结合能。 * 自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量，称为晶体结合能。显然，原子的动能加原子间的相互作用势能之和绝对值应等于结合能。在绝对零度时，原子只有零点振动能，原子的动能与相互作用势能的绝对值相比小得多，所以在0K时，晶体的结合能可近似等于原子相互作用势能的绝对值。有些教科书里干脆称原子间的相互作用势能就是晶体的结合能。 * 　E0是晶体的总能量（内能）， EN是组成该晶体的N个原子在自由状态时的总能量，Eb即为晶体的结合能。可以将分散的原子的总能量作为能量的零点。则系统的内能（系统的总能量）数值上与结合能相等。晶体的内能可以写为吸引势能与排斥势能之和。 * 自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量，称为晶体结合能。显然，原子的动能加原子间的相互作用势能之和绝对值应等于结合能。在绝对零度时，原子只有零点振动能，原子的动能与相互作用势能的绝对值相比小得多，所以在0K时，晶体的结合能可近似等于原子相互作用势能的绝对值。有些教科书里干脆称原子间的相互作用势能就是晶体的结合能。 式中引入1/2因子是由于u(rij)与u(rji)本是同一个互作用势能，故以第i个原子与以第j个原子作参考点各自计算互作用势能时，计及了二次的缘故 * 已知原子相互作用势能的具体形式，可以利用该势能求出与体积相关的有关常数：晶体的压缩系数和体积弹性模量。 * 　　这里ΔP为压强的改变，ΔV为晶体体积的改变。 绝热近拟下，晶体体积增大，晶体对外作功。对外作的功等于内能的减少： 在自然平衡时，晶体只受到大气压强的作用，但一个大气压强对晶体体积的变化量是非常小的，故可近似地认为P＝0 * 　　这里ΔP为压强的改变，ΔV为晶体体积的改变。 绝热近拟下，晶体体积增大，晶体对外作功。对外作的功等于内能的减少： * NH3　（氨） 氮原子有5个价电子，其中有3个未成对，当它与氢原子化合时，每个氮原子可以和3个氢原子通过极性共价键结合成氨分子，氨分子里的氮原子还有一个孤对电子。  　　氨分子的空间结构是三角锥形，三个氢原子处于锥底，氮原子处在锥顶。每两个N—H键之间夹角为107°18’，因此，氨分子属于极性分子  氨气(NH3)传感器、氯气(CL2)传感器、氢气(H2)传感器、一氧化碳(CO)传感器、二氧化碳(CO2)传感器、一氧化氮(NO)传感器、二氧化氮(NO2)传感器、硫化氢(H2S ） 取向力 　　相同元素两原子间形成的共价键为非极性键，不同元素原子间形成的共价键为极性键。极性键中，