液態(tài)物理概論

內(nèi)容概要

《液態(tài)物理概論》全面介紹液體物理的研究概況、液態(tài)結(jié)構(gòu)、液態(tài)基本理論框架、液態(tài)熱力學、動力學以及勢能曲面等相關(guān)液態(tài)物理知識。由于液態(tài)物理的公式極其眾多繁雜，初涉液態(tài)物理的學者，往往不能搞清楚其來源和相互關(guān)系，在閱讀液態(tài)物理相關(guān)文獻的時候往往理不清頭緒?！兑簯B(tài)物理概論》在編著時，考慮到這一點，在介紹液態(tài)物理一些方程的同時，也對其相關(guān)推導過程作了簡明扼要的介紹，力爭給出清晰的理論輪廓?！兑簯B(tài)物理概論》不但著眼于液態(tài)物理的基礎(chǔ)知識，還對勢能曲面等液態(tài)物理領(lǐng)域最新理論進展進行介紹。
《液態(tài)物理概論》可作為大學物理專業(yè)、材料學或者材料工程專業(yè)的本科生教材，也適合作為材料學和材料加工專業(yè)的研究生教材；對于專門從事液態(tài)物理相關(guān)研究的科研人員也有很好的參考價值。

書籍目錄

引言 第1章液態(tài)結(jié)構(gòu) 1.1排列的一般性概念 1.2近程有序 1.3雙體分布函數(shù) 1.4徑向分布函數(shù) 1.5結(jié)構(gòu)因子 1.6液體金屬的微觀結(jié)構(gòu) 1.7中程有序 1.8偏徑向分布函數(shù) 參考文獻 第2章液態(tài)的理論模型 2.1 0rnstein—Zernike方程 2.2 Percus—Yevick近似 2.3 Hypernetted—Chain近似 2.4從液態(tài)結(jié)構(gòu)到原子作用函數(shù) 2.5關(guān)于c（k）的進一步討論 2.6硬球模型 2.7硬球模型的狀態(tài)方程 2.8二元硬球液體的結(jié)構(gòu)因子 2.9硬球模型的擴散系數(shù) 2.10硬球模型的改進 2.11軟球模型 參考文獻 第3章液固轉(zhuǎn)變 3.1利得曼熔化準則 3.2結(jié)晶與形核的動力學條件 3.3形核率 3.4 TTT曲線 3.5非均勻形核 3.6結(jié)構(gòu)因子與結(jié)晶 參考文獻 第4章從液態(tài)結(jié)構(gòu)到物理性質(zhì) 4.1內(nèi)能和狀態(tài)方程 4.2液態(tài)的壓縮系數(shù) 4.3液體的比熱 4.4液態(tài)的熵 參考文獻 第5章液態(tài)的多面體序 5.1液態(tài)結(jié)構(gòu)序的表示方法 5.2表征液態(tài)多面體的新參數(shù) 參考文獻 第6章液體動力學 6.1均方位移 6.2范霍夫函數(shù) 6.3非高斯參數(shù) 6.4中間自散射函數(shù) 6.5動態(tài)結(jié)構(gòu)因子 6.6速度自相關(guān)函數(shù) 6.7黏度 參考文獻 第7章液體過冷到玻璃轉(zhuǎn)變 7.1 Kauzmann悖論 7.2液態(tài)動力學的強弱 7.3 Adam—Gibbs關(guān)系 7.4 MCT理論 7.5自由體積 7.6體積和溫度在液態(tài)過冷中的作用 參考文獻 第8章液體的勢能曲面 8.1勢能曲面 8.2強、弱液體的勢能曲面 8.3勢能曲面對熵的表示 8.4玻璃轉(zhuǎn)變時的勢能曲面 參考文獻 索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   他們認為這種中程有序結(jié)構(gòu)是由兩個基本單元連接而成的：其基本結(jié)構(gòu)單元是一個體心立方，8個Al原子位子它的頂點上，1個Fe原子占據(jù)它的中心。這樣的單元沿著體對角線方向平移一個對角線的距離，這樣得到的結(jié)構(gòu)，能夠滿足預峰對Fe—Fe原子間距的要求。dFe—Fe=0.490nm，接近于實驗值的0.472nm，差別僅為3.8％。至于過熱后的液體沒有預峰，他們認為，在沒有過熱的液體中，由于溫度離液相線較近，因此液相中可能保存了固相的一些結(jié)構(gòu)特征，而經(jīng)過高溫過熱后這種中程有序就被破壞，即使再下降到相同的溫度，也不會形成。 王煥榮在液態(tài)Fe的結(jié)構(gòu)因子中q=14.6nm—1觀察NT預峰。根據(jù)公式，Qp=7.714／dA—A，發(fā)現(xiàn)這個預峰對應的實際空間尺度為dA—A=0.529nm，因此可以設(shè)想，在純鐵熔體中存在著類似于高溫δ—Fe的簡單體心立方結(jié)構(gòu)的原子團簇，原子團簇之間的Fe原子則呈無規(guī)分布。稍高于液相線溫度的純鐵，其微觀結(jié)構(gòu)為共享頂點體心立方結(jié)構(gòu)組成的鐵原子團簇與無規(guī)密堆積原子分布的加和。 晶體的結(jié)構(gòu)因子上的第一峰在實空間的距離是最大晶面間距d1，d1正比于1／q1，q1是第一峰的位置。人們發(fā)現(xiàn)在晶體里，q1與原子體積Va是相關(guān)的，q1與Va的1／3次方成反比。這個1／3次方的定律，正是晶體中原子排列長程有序的結(jié)果。但是在一些液體中1／3的定律仍然成立。與液體結(jié)構(gòu)有很大相似性的金屬玻璃，是不是也符合這種規(guī)律呢？王循禮對多種金屬非晶中的結(jié)構(gòu)因子進行了統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如圖1—20所示。 在圖1—20中，畫出了幾種物質(zhì)的第一尖銳峰的峰位q1和原子的體積Va的關(guān)系。橫坐標和縱坐標都是對相應的q1和Va取對數(shù)?？梢钥闯鰞烧咧g的關(guān)系是一條很好的直線，經(jīng)過擬合得到的這條直線的方程為：q1·Va0.433±0.007=9.3±0.2，這說明在金屬非晶中，1／3這個規(guī)律不再成立，而是符合0.433的規(guī)律。0.433與1／3有著明顯的差異，S（q）的高q部分是由單個原子團簇的衍射引起的，而低q部分，特別是第一尖銳峰，則是由于原子團與原子團之間的排列關(guān)系引起的。因此在金屬非晶中除了短程有序，還存在一種中程有序，這種中程有序可以解釋為金屬玻璃中的原子團簇以分形方式排列起來，其分形維度為：Df=1／0.433=2.31，R空間內(nèi)包含的原子團簇的個數(shù)由N（r）≈rDr決定。

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