Нулевые колебания в твёрдом теле - квантовомеханич. движение частиц твёрдого тела при Т = 0 К. При
классич. описании динамики твёрдого тела в основном состоянии
(Т =
0 К) все частицы (атомы, ионы), из к-рых оно состоит, покоятся в точках,
соответствующих устойчивому равновесию. В кристалле это точно локализованные
атомы на узлах кристаллич. решётки (в минимумах потенциальной энергии).
При квантовомеханич. описании финитному движению частицы в потенц. яме
отвечают дискретные уровни энергии. Напр., при движении частицы в
одномерной потенц. яме U(x)это
... (рис.), причем основное состояние определяется энергией
расположенной выше 0. Частота Н. к. равна
амплитуда определяется областью локализации - расстоянием х= АВ.
В большинстве случаев движение атомов
в кристалле можно рассматривать как совокупность независимых гармонич.
колебании (мод) с разными частотами
В квантовой теории каждой моде соответствует осциллятор ,уровни
энергии к-рогоЗдесь
индекс i нумерует разл. моды, ni - целые числа
- номера возбуждённых состояний осцилляторов. При этом энергия Н. к. для
каждой моды соответствует значениям ni = 0, а суммарная
энергия Н. к. системыВлияние
Н. к. на свойства системы при низких темп-pax особенно существенно, когда
амплитуда Н. к. велика. Так, для Не амплитуда Н. к. сравнима с расстоянием
между частицами, что определяет отсутствие кристаллизации (при нормальном
давлении) даже при Т = 0 К (см. Гелий жидкий, Квантовая жидкость)и
особенности крпсталлич. фазы при высоких давлениях (см. Гелий твёрдый,
Квантовый кристалл). Для атомов поляризованного по спинам атомарного
водорода большая амплитуда Н. к. приводит, по-видимому, к возможности существования
газовой фазы при Т = 0 К (см. Квантовый газ).
Н. к. влияют на значение параметра порядка
системы в основном состоянии и иногда полностью определяют структуру дальнего
порядка в низкотемпературных фазах (см. Дальний и ближний порядок ).Для
низкоразмерных систем, особенно для одномерных, Н. к. могут вообще разрушить
дальний порядок при низких темп-pax (см. Квазиодномерные соединения). При
конечных темп-pax роль Н. к. определяется из сравнения амплитуды Н. к.
с амплитудой тепловых колебаний в системе.
Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
... (рис.), причем основное состояние определяется энергией
расположенной выше 0. Частота Н. к. равна
амплитуда определяется областью локализации - расстоянием х= АВ.
В квантовой теории каждой моде соответствует осциллятор ,уровни
энергии к-рого
Здесь
индекс i нумерует разл. моды, ni - целые числа
- номера возбуждённых состояний осцилляторов. При этом энергия Н. к. для
каждой моды соответствует значениям ni = 0, а суммарная
энергия Н. к. системы
Влияние
Н. к. на свойства системы при низких темп-pax особенно существенно, когда
амплитуда Н. к. велика. Так, для Не амплитуда Н. к. сравнима с расстоянием
между частицами, что определяет отсутствие кристаллизации (при нормальном
давлении) даже при Т = 0 К (см. Гелий жидкий, Квантовая жидкость)и
особенности крпсталлич. фазы при высоких давлениях (см. Гелий твёрдый,
Квантовый кристалл). Для атомов поляризованного по спинам атомарного
водорода большая амплитуда Н. к. приводит, по-видимому, к возможности существования
газовой фазы при Т = 0 К (см. Квантовый газ).
