Условия Лауэ

Рассмотрим дифракцию плоской электромагнитной волны с волновым вектором k на кристалле.

где k′ - волновой вектор плоской волны, распространяющейся в направлении точки наблюдения.

Рассеяние плоской электромагнитной волны на кристалле, удовлетворяющее условию дифракции Лауэk-k’=g1, можно представить как зеркальное отражение волны от перпендикулярных вектору g1 атомных плоскостей. Часто для нахождения условий усиления рассеянных кристаллической решеткой волн используют эквивалентные уравнению Брэгга-Вульфа условия Лауэ. Для вывода условий Лауэ необходимо рассмотреть результат интерференции волн, рассеянных от соседних атомов кристаллической решетки. Для одномерной цепочки атомов с межатомным расстоянием а в случае перпендикулярного падения первичных волн относительно линии атомов условие усиления запишется в виде:

,

здесь m – любое целое число, j - угол между линией атомов и направлением рассеяния.

Для трехмерной решетки атомов необходимо одновременное выполнение трех условий:

,

,

,

В этих формулах a, b, c– параметры решетки; ja, jb,jc– углы рассеяния вдоль соответствующих кристаллографических направлений; h, k, l – любые целые числа, определяющие порядок спектра.

Рентге́новская тру́бка — электровакуумный прибор, предназначенный для генерации рентгеновского излучения.

Принцип действия и устройство. Излучающий элемент представляет собой вакуумный сосуд с тремя электродами: катодом, накалом катода и анодом.

Рентгеновские лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц (тормозное излучение), либо при высокоэнергетических переходах в электронных оболочках атомов (характеристическое излучение). Оба эффекта используются в рентгеновских трубках. Основными конструктивными элементами таких трубок являются металлические катод и анод (ранее называвшийся также антикатодом). В рентгеновских трубках электроны, испущенные катодом, ускоряются под действием разности электрических потенциалов между анодом и катодом (при этом рентгеновские лучи не испускаются, так как ускорение слишком мало) и ударяются об анод, где происходит их резкое торможение. При этом за счёт тормозного излучения происходит генерация излучения рентгеновского диапазона, и одновременно выбиваются электроны из внутренних электронных оболочек атомов анода. Пустые места в оболочках занимаются другими электронами атома. При этом испускается рентгеновское излучение с характерным для материала анода спектром энергий.

Дифрактометр — измерительный прибор для измерения интенсивности и направления излучения, дифрагированного на кристаллическом объекте. Применяется для решения различных задач структурного анализа.

МЕТОД ПОРОШКА — один из методов рентгеноструктурного анализа минералов. Для исследования берут тонкий порошок кристаллов, из которого изготовляют спрессованный столбик. На столбик направляют пучок характеристических рентгеновских лучей. Полученный снимок носит название дебаеграммы, которая характерна для минералов или любого химического соединения. Дебаеграмма может быть использована для идентификации вещества. Преимущества метода порошка: документальность анализа, простота, использование для анализа порошка, а не монокристаллов, малое количество вещества, необходимое для анализа (12 мг); вещество после анализа сохраняется. Метод порошка позволяет определить параметры кристаллической решетки минералов высшей, средней и отчасти низшей категории. С большой точностью метод порошка дает возможность производить фазовый анализ, то есть определять минеральный состав руд, горных пород (марганцовые руды, глины и так далее). Методом порошка изучают изоморфные смеси минералов. Он широко используется при изучении металлов и сплавов, диаграмм состояния. Методом порошка определяют. кристаллические ориентировки (текстуры), а также число кристалликов размером от 1 до 100 µ. Метод порошка применяется при измерении внутренних напряжений в кристаллической структуре.

Вопрос 28. Теплоотдача трубы

Расчёт теплоотдачи трубы требуется при проектировании отопления, и нужен, чтобы понять, какой объём тепла потребуется, чтобы прогреть помещения и, сколько времени на это уйдёт. Если монтаж производится не по типовым проектам, то такой расчёт необходим.

Для выполнения расчета вам понадобится использование формулы:

Q=K × F × dT.

В этой формуле:

Q – теплоотдача, измеряемая в Ваттах (Вт),

F – площадь измеряемых труб (для удобства рекомендуется изначально рассчитать теплоотдачу 1м стальной трубы, результат умножить на длины труб одинакового диаметра в системе и получить среднее значение величины труб разных диаметров),

dT – температурный напор. Для получения этого значения также существует правило расчета. Это значение соответствует сумме температур на входе и выходе трубы, деленной на 2, из которой вычитается температура окружающей среды.

Вопрос 29. Второе начало термодинамики. Циклические процессы. Работа цикла. Коэффициент полезного действия тепловой машины. Цикл Карно. Теоремы Карно. Формулировки Клаузиуса и Кельвина второго начала термодинамики

Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами.

Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может равняться абсолютному нулю (невозможно построить замкнутый цикл, проходящий через точку с нулевой температурой).

Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.

Существуют несколько эквивалентных формулировок второго закона термодинамики:

- Постулат Клаузиуса: «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому» (такой процесс называется процессом Клаузиуса).

- Постулат Томсона (Кельвина): «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (такой процесс называетсяпроцессом Томсона).

К.П.Д.

Из формулы видно, что к.п.д. двигателей тем больше, чем выше температура нагревателя и чем ниже температура холодильника.

.