Nhận biết (M1)

Mạng tinh thể và tính chất cơ bản của mạng tinh thể là gì? Nêu các loại liên kết trong mạng tinh thể. Phônôn là gì? Phônôn tuân theo phân bố nào?

Đáp án đúng:

Giải thích đáp án:

+ Mạng tinh thể: các nguyên tử (phân tử) sắp xếp theo một cấu trúc hình học xác định

+ Tính chất: tuần hoàn. Nếu dịch chuyển mạng tinh thể song song với chính nó một khoảng xác định nào đó theo một phương bất kỳ thì tinh thể lại trùng với chính nó

+ Các loại liên kết:

Liên kết ion: Là lực hút tĩnh điện giữa hai ion có điện tích trái dấu, có trong liên kết giữa các nguyên tử nguyên tố phi kim với các nguyên tử nguyên tố kim loại

Liên kết hóa trị (liên kết nguyên tử): Là liên kết hình thành giữa các nguyên tử bằng một hay nhiều cặp điện tử chung.

Liên kết kim loại: Là liên kết bên trong của kim loại có sự chia sẻ các điện tử tự do giữa các nguyên tử trong tinh thể

Liên kết phân tử: Các phân tử ở nút mạng liên kết với nhau bởi lực tương tác phân tử yếu là lực Van der Waals

+ Khái niệm phônôn:

Trong tinh thể, các nguyên tử/phân tử/ion tại vị trí nút mạng thường dao động quanh vị trí cân bằng do nhiệt (dao động nhiệt của mạng tinh thể)

Các nguyên tử/phân tử/ion liên kết với nhau bằng lực đàn hồi, khi một nút mạng dao động, dao động được lan truyền trong toàn bộ cấu trúc mạng dưới dạng sóng đàn hồi (tương tự sóng cơ)

Theo cơ học lượng tử, sóng đàn hồi được xem là vi hạt gọi là phonon.

Năng lượng: E ;

xung lượng: ;

spin = 0.

+ Sự phân bố phonon

Tập hợp một số lớn các hạt phonon gọi là khí phonon. Khí phonon có phân bố không đồng đều theo các mức năng lượng, tuân theo phân bố Bose-Einstein

Phân bố Bose-Einstein là hàm cho biết số phonon trung bình phân bố ở một trạng thái năng lượng ứng với nhiệt độ trong tinh thể: