Какие молекулярные константы надо знать для расчёта статистических сумм идеальных газов? Какими методами и как отыскиваются эти константы?

Как рассчитывают абсолютные значения энтропии чистых веществ в парообразном состоянии в термодинамике и в физической статистике? Рассчитайте энтропию паров марганца при температуре равной 1800К.

Проведите сравнительный анализ дифракционных методов исследования структуры ближнего порядка неупорядоченных конденсированных веществ – жидких и аморфных.

Сравнительный анализ дифракционных методов исследования.

Методика дифракционных методов исследования отличается только тем, каким образом рассеивается излучение.

Рентгенографические, электроно- и нейтронографические исследования атомно-молекулярной структуры жидкостей и аморфных тел основаны на анализе углового распределения интенсивности рассеянных рентгеновских лучей, электронов и нейтронов. Механизм рассеяния этих трех видов излучений совершенно разный, что объясняется различием их физической природы.

Рентгеновские лучи почти целиком рассеиваются электронами атомов. Процесс их рассеяния не носит характера обычного отражения или преломления. Электромагнитная волна, действуя на электроны, заставляет их совершать гармонические колебания, вследствие чего они становятся центрами сферических волн, которые и представляют собой рассеянные волны.

Пучок ускоренных электронов, направляемый на исследуемое вещество, рассеивается электрическим полем ядер и электронных оболочек атомов.

Нейтроны рассеиваются силовым полем атомных ядер вещества. Исключением являются пара-, ферро- и антиферромагнитные вещества, в которых заметную роль играет рассеяние, обусловленное взаимодействием магнитных моментов нейтронов с магнитными моментами электронных оболочек атомов.

В рентгенографических исследованиях излучение отражается от поверхности образца, а в электронографических - проходит сквозь образец (тонкую пленку).

Проанализируйте способы определения параметров структуры ближнего порядка дифракционными методами. Как можно отличить по дифрактограммам аморфное состояние вещества от поликристаллического? Жидкого – от аморфного?

Способы определения параметров структуры ближнего порядка. (рис.1)

1. Кратчайшее межатомное расстояние (r₁) – определяется предпочтительно по g(r ).

2. Координационное число (Z) – число ближайших соседей - определяется предпочтительно по G(r) – полная ФРРА.

3. Характер чередования координационных сфер и средний размер области упорядоченного расположения атомов - определяется по D(r) – разностная ФРРА.

Отличие по дифрактограммам поликристаллического, жидкого и аморфного состояния вещества. (рис.2)

Дифрактограмма – пластинка, на которой фиксируются результаты опыта. Дифрактограмма поликристаллического вещества представляет собой четкие окружности, расположенные через строго определенные расстояния, соответствующие справочным данным о межатомных расстояниях. На дифрактограммах жидкого и аморфного вещества наблюдается уменьшение количества колец и их размытие. Отличить по дифрактограмме жидкое и аморфное состояние практически невозможно, нужно проводить дополнительные вычисления. Их можно отличить, только если сравнивать две пластинки одного вещества, тогда дифрактограмма жидкого вещества будет более размытой за счет теплового движения атомов.

Приведите схему установок для рентгено- и электронографических исследований структуры ближнего порядка жидких и аморфных металлов. Опишите методические особенности подготовки образцов для изучения их структуры.

Схема установки для электронографических исследований. (рис.1)

1.Цилиндр Венельта

2.Первая конденсорная линза

3.Диафрагма

4.Вторая конденсорная линза

5.Образец

6.Печь сопротивления

7.Флуоресцирующий экран – дает видимое изображение дифракционной картины под действием пучка электронов.

Схема установки для рентгенографических исследований. (рис.2)

1.Рентгеновская трубка

2.Высоковольтный трансформатор

3.Вольфрамовый катод – от него происходит эмиссия электронов, они достигают 12

4.Анод, охлаждаемый водой

5.Коллиматор – состоит из тонких вольфрамовых пластинок, пропускает только параллельные лучи, все остальные поглощает

6.Образец, расположенный к излучению под углом 45⁰

7.Кристалл анализатор – две роли: линза и диспергирующее устройство (Пример: кварц, слюда, LiF)

8.Детектор – приемник рентгеновского излучения (счетчик Гейгера, дозиметр)

9.Усилитель сигнала

10.регистрирующее устройство

11.Печь, в ней окошко из бериллиевой фольги, внутри печи расположены анод и катод в свинцовом корпусе

12.Зеркало анода

13.Первичное рентгеновское излучение, которое проходит через 5

14.Вторичное излучение, характерное для данного образца.