Физика твёрдого тела: различия между версиями

Физика твердого тела сводится, в сущности, к установлению связи между свойствами индивидуальных атомов и молекул и свойствами, обнаруживаемыми при объединении атомов или молекул в гигантские ассоциации в виде регулярно-упорядоченных систем — кристаллов. Эти свойства можно объяснить, опираясь на простые физические модели твердых тел. Реальные кристаллы и аморфные твердые тела значительно сложнее, но эффективность и полезность простых моделей едва ли можно переоценить. Предметом данной области науки являются, прежде всего, свойства веществ в твердом состоянии, их связь с микроскопическим строением и составом, эвристическое прогнозирование и поиск новых материалов и физических эффектов в них. Фактически физика твердого тела служит базой для физического материаловедения.

 

Кристаллы — это твердые вещества, в которых атомы располагаются правильным образом относительно друг друга. Эту правильность их относительного взаимного расположения можно описать на основе понятий симметрии; элементы симметрии кристалла определяют симметрию его физических свойств.

Обычно считается, что кристаллы имеют правильную форму с плоскими гранями и прямыми ребрами. Симметрия и правильность внешней формы кристаллических многогранников отличительная, но не обязательная их особенность. В заводских и лабораторных условиях часто выращивают кристаллы не многогранные, что, однако, не изменяет их свойств.

 

 

Пространственная решетка кристалла непригодна для анализа волновых процессов в кристалле.

Для описания периодического распределения отражающей способности кристалла по отношению к рентгеновским лучам вводят понятие обратной решетки. Основные векторы обратной решетки в физике твердого тела вводятся соотношениями:

Данные векторы имеют размерность обратной длины.

В кристаллографии обычно опускают в этих соотношениях множитель <math> 2 \pi </math>; большинство же физиков множитель <math> 2 \pi </math> оставляют. Иногда этот вопрос становится предметом споров между кристаллографами и твердотельщиками<ref>''Киттель Ч.'' Введение в физику твердого тела. — М.: ООО "МедиаСтар", 2006. — С. 78.</ref>.

* [[Кристалл]]

* [[кристаллография]]