23結(jié)合力及結(jié)合能課件

第三節(jié)結(jié)合力及結(jié)合能本節(jié)主要內(nèi)容:2.3.1結(jié)合力的共性（兩個(gè)原子間的相互作用能）2.3.3結(jié)合能與晶體幾個(gè)常數(shù)的關(guān)系2.3.2晶體總的相互作用能（結(jié)合能）第三節(jié)結(jié)合力及結(jié)合能本節(jié)主要內(nèi)容:2.3.1結(jié)合晶體的結(jié)合能:

E0是晶體的總能量，EN是組成該晶體的N個(gè)原子在自由狀態(tài)時(shí)的總能量，Eb即為晶體的結(jié)合能。晶體的結(jié)合能就是將自由的原子(離子或分子)結(jié)合成晶體時(shí)所釋放的能量。晶體的結(jié)合能:E0是晶體的總能量，EN是組成該晶體的2.3.1兩個(gè)原子間的相互作用能1.原子間的相互作用力吸引力排斥力庫(kù)侖引力庫(kù)侖斥力泡利原理引起原子間的相互作用力2.相互作用勢(shì)能2.3.1兩個(gè)原子間的相互作用能1.原子間的相互作用力吸r

兩原子間的距離；A、B、m、n>0,吸引能排斥能2.相互作用勢(shì)能兩原子間的相互作用力r兩原子間的距離；A、B、m、n>0,吸引能排斥能假設(shè)相距無(wú)窮遠(yuǎn)的兩個(gè)自由原子間的相互作用能為零，相互作用力為零。(a)互作用勢(shì)能和原子間距的關(guān)系(b)互作用力和原子間距的關(guān)系斥力引力最大有效引力假設(shè)相距無(wú)窮遠(yuǎn)的兩個(gè)自由原子間的相互作用能為零，相互作(r0平衡時(shí)原子間距)(r=r0處相互作用能有最小值。)可知n>m，排斥作用是短程的。最大有效引力(r0平衡時(shí)原子間距)(r=r0處相互作用能有最小值。)可知2.1.2晶體總的相互作用能則由N個(gè)原子組成的晶體的總的相互作用勢(shì)能為：ij1234rij第i個(gè)原子與晶體中所有其它原子的相互作用勢(shì)能為：設(shè)晶體中第i個(gè)原子與第j個(gè)原子之間的相互作用勢(shì)能為u(rij

)，'2.1.2晶體總的相互作用能則由N個(gè)原子組成的晶體的總的相因?yàn)榫w中原子數(shù)很多，因此晶體表面原子與晶體內(nèi)部原子的差別可以忽略，上式近似為：'晶體體積的函數(shù)U(r)原子數(shù)目原子間距若取EN=0，則晶體的結(jié)合能：U(v)因?yàn)榫w中原子數(shù)很多，因此晶體表面原子與晶體內(nèi)部原子2.1.3結(jié)合能與晶體幾個(gè)常量的關(guān)系1.原胞體積r0v0v02.壓縮系數(shù)和體積彈性模量(體積壓縮模量)單位壓強(qiáng)引起的體積的相對(duì)變化率。壓縮系數(shù):2.1.3結(jié)合能與晶體幾個(gè)常量的關(guān)系1.原胞體積r0v0v平衡時(shí)體積彈性模量:由熱力學(xué)第一定律:體積彈性模量是壓縮系數(shù)的倒數(shù):平衡時(shí)體積彈性模量:由熱力學(xué)第一定律:體積彈性模量是壓縮系數(shù)將P在平衡點(diǎn)附近展開成級(jí)數(shù)平衡點(diǎn)，勢(shì)能最小只取線性項(xiàng)將P在平衡點(diǎn)附近展開成級(jí)數(shù)平衡點(diǎn)，勢(shì)能最小只取線性項(xiàng)晶體體積可記為R為最近鄰兩原子的間距面心立方簡(jiǎn)單晶格其中利用上式可得晶體體積可記為R為最近鄰兩原子的間距面心立方簡(jiǎn)單晶格其提問(wèn)與解答環(huán)節(jié)QuestionsAndAnswers提問(wèn)與解答環(huán)節(jié)13謝謝聆聽·學(xué)習(xí)就是為了達(dá)到一定目的而努力去干,是為一個(gè)目標(biāo)去戰(zhàn)勝各種困難的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程會(huì)充滿壓力、痛苦和挫折LearningIsToAchieveACertainGoalAndWorkHard,IsAProcessToOvercomeVariousDifficultiesForAGoal謝謝聆聽LearningIsToAchieveAC14第三節(jié)結(jié)合力及結(jié)合能本節(jié)主要內(nèi)容:2.3.1結(jié)合力的共性（兩個(gè)原子間的相互作用能）2.3.3結(jié)合能與晶體幾個(gè)常數(shù)的關(guān)系2.3.2晶體總的相互作用能（結(jié)合能）第三節(jié)結(jié)合力及結(jié)合能本節(jié)主要內(nèi)容:2.3.1結(jié)合晶體的結(jié)合能:

E0是晶體的總能量，EN是組成該晶體的N個(gè)原子在自由狀態(tài)時(shí)的總能量，Eb即為晶體的結(jié)合能。晶體的結(jié)合能就是將自由的原子(離子或分子)結(jié)合成晶體時(shí)所釋放的能量。晶體的結(jié)合能:E0是晶體的總能量，EN是組成該晶體的2.3.1兩個(gè)原子間的相互作用能1.原子間的相互作用力吸引力排斥力庫(kù)侖引力庫(kù)侖斥力泡利原理引起原子間的相互作用力2.相互作用勢(shì)能2.3.1兩個(gè)原子間的相互作用能1.原子間的相互作用力吸r

兩原子間的距離；A、B、m、n>0,吸引能排斥能2.相互作用勢(shì)能兩原子間的相互作用力r兩原子間的距離；A、B、m、n>0,吸引能排斥能假設(shè)相距無(wú)窮遠(yuǎn)的兩個(gè)自由原子間的相互作用能為零，相互作用力為零。(a)互作用勢(shì)能和原子間距的關(guān)系(b)互作用力和原子間距的關(guān)系斥力引力最大有效引力假設(shè)相距無(wú)窮遠(yuǎn)的兩個(gè)自由原子間的相互作用能為零，相互作(r0平衡時(shí)原子間距)(r=r0處相互作用能有最小值。)可知n>m，排斥作用是短程的。最大有效引力(r0平衡時(shí)原子間距)(r=r0處相互作用能有最小值。)可知2.1.2晶體總的相互作用能則由N個(gè)原子組成的晶體的總的相互作用勢(shì)能為：ij1234rij第i個(gè)原子與晶體中所有其它原子的相互作用勢(shì)能為：設(shè)晶體中第i個(gè)原子與第j個(gè)原子之間的相互作用勢(shì)能為u(rij

)，'2.1.2晶體總的相互作用能則由N個(gè)原子組成的晶體的總的相因?yàn)榫w中原子數(shù)很多，因此晶體表面原子與晶體內(nèi)部原子的差別可以忽略，上式近似為：'晶體體積的函數(shù)U(r)原子數(shù)目原子間距若取EN=0，則晶體的結(jié)合能：U(v)因?yàn)榫w中原子數(shù)很多，因此晶體表面原子與晶體內(nèi)部原子2.1.3結(jié)合能與晶體幾個(gè)常量的關(guān)系1.原胞體積r0v0v02.壓縮系數(shù)和體積彈性模量(體積壓縮模量)單位壓強(qiáng)引起的體積的相對(duì)變化率。壓縮系數(shù):2.1.3結(jié)合能與晶體幾個(gè)常量的關(guān)系1.原胞體積r0v0v平衡時(shí)體積彈性模量:由熱力學(xué)第一定律:體積彈性模量是壓縮系數(shù)的倒數(shù):平衡時(shí)體積彈性模量:由熱力學(xué)第一定律:體積彈性模量是壓縮系數(shù)將P在平衡點(diǎn)附近展開成級(jí)數(shù)平衡點(diǎn)，勢(shì)能最小只取線性項(xiàng)將P在平衡點(diǎn)附近展開成級(jí)數(shù)平衡點(diǎn)，勢(shì)能最小只取線性項(xiàng)晶體體積可記為R為最近鄰兩原子的間距面心立方簡(jiǎn)單晶格其中利用上式可得晶體體積可記為R為最近鄰兩原子的間距面心立方簡(jiǎn)單晶格其提問(wèn)與解答環(huán)節(jié)QuestionsAndAnswers提問(wèn)與解答環(huán)節(jié)27謝謝聆聽·學(xué)習(xí)就是為了達(dá)到一定目的而努力去干,是為一個(gè)目標(biāo)去戰(zhàn)勝各種困難的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程會(huì)充