422热膨胀 热膨胀 热膨胀:温度改变△tC时,固体在一定方向上发生 相对长度的变化(△Lo)或相对体积的变化(△VVo) 线膨胀系数:∞=(1/o)(△L/△t) 体积膨胀系数:β=(1o)(△V/△t) △t △t
t t t 1 t 2 1. 热膨胀 热膨胀：温度改变 t oC时，固体在一定方向上发生 相对长度的变化(L/Lo)或相对体积的变化( V/Vo)。 线膨胀系数： =(1/Lo)·(L/ t) 体积膨胀系数： =(1/Vo)/(V/ t) 4.2.2 热膨胀
2.热膨胀机理 热膨胀时,晶体中相邻原子之间的平衡距离也随温 度变化而变化。 按照简谐振动理论解释:温度变化只能改变振幅的 大小不能改变平衡点的位置。 用非简诸振动理论解释热膨胀机理。 (利用在相邻原子之间存在非简谐力时,原子间的 作用力的曲线和势能曲线解释。)
2. 热膨胀机理 热膨胀时，晶体中相邻原子之间的平衡距离也随温 度变化而变化。 按照简谐振动理论解释：温度变化只能改变振幅的 大小不能改变平衡点的位置。 用非简谐振动理论解释热膨胀机理。 （利用在相邻原子之间存在 非简谐力时，原子间的 作用力的曲线和势能曲线解释。）
(1)用作用力的曲线解释质点在平衡位置两侧受力 不对称,即合力曲线的斜 率不等 当r<r时,曲线的斜率较 力 大,斥力随位移增大的很 快,即位移距离X,所受 合力大。 引力 距离当r>r时,曲线的斜率 较小,吸引力随位移增大 的较慢,即位移X距离, 所受合力小。 距离r如果质点在平衡点两侧受力 不对称越显著,温度增大, 膨胀就越大,晶胞参数越大
ro A1 A2 斥力 引力 合力 距离 r 距离r 质点在平衡位置两侧受力 不对称，即合力曲线的斜 率不等。 当rro时，曲线的斜率较 大，斥力随位移增大的很 快，即位移距离X，所受 合力大。 当r ro时，曲线的斜率 较小，吸引力随位移增大 的较慢，即位移X距离， 所受合力小。 （1） 用作用力的曲线解释 如果质点在平衡点两侧受力 不对称越显著，温度增大， 膨胀就越大，晶胞参数越大
(2)用势能曲线解释 势能曲线不是严格对称抛 物线。 即势能随原子间距的减小 比随原子间距的增加而增 加得更迅速。 1x雌离r由于原子的能量随温度的 增加而增加,结果 E(T1) 振动原子具有相等势能的 两个极端位置间的平均位 置就漂移到比0K时(r) 更大的值处。由此造成平 衡距离的增大
势能曲线不是严格对称抛 物线。 即势能随原子间距的减小， 比随原子间距的增加而增 加得更迅速。 由于原子的能量随温度的 增加而增加，结果： 振动原子具有相等势能的 两个极端位置间的平均位 置就漂移到比0K时（ro） 更大的值处。由此造成平 衡距离的增大。 （2） 用势能曲线解释 E3 (T3 ) E2 (T2 ) E1 (T1 ) 距离r