Энтальпия и теплоемкость. Классическая теория (закон Дюлонга и Пти). Теплоемкость кристаллов по Эйнштейну и Дебаю. Квантовая (фононная) теория теплоемкости веществ. Теплоемкость вблизи абсолютного нуля температур, закон кубов Дебая. Теплоемкость жидкостей и газов в области низких и криогенных температур.
Теплопроводность газов, жидкостей и твердых веществ. Молекулярно-кинетические представления. Фононная теория теплопроводности кристаллов. Электронный механизм теплопроводности металлов. Влияние примесей на теплопроводность. Полимерные материалы. Воздушно-пористые теплоизоляционные материалы.
Электропроводность твёрдых веществ
Классическая теория электропроводности металлов по Друде и Лоренцу. Квантовая природа электропроводности. Зонная теория Зоммерфельда. Классификация кристаллов на металлы, полуметаллы, диэлектрики и полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Зависимость электропроводности металлов и полупроводников от температуры.
Открытие явления сверхпроводимости металлов вблизи абсолютного нуля температуры. Сопутствующие ему низкотемпературные эффекты (эффект Мейсснера, изотопический эффект, стационарный и нестационарный эффекты Джозефсона и др.). Квантовый механизм сверхпроводимости. Феноменологическая теория сверхпроводимости. Элементы квантово-механической микроскопической теории сверхпроводимости. Открытие "горячей" сверхпроводимости.
Явление сверхтекучести гелия. Открытие явления и элементы его теории. Особенности тепловых и массообменных процессов при низких температурах.
(Эти разделы прочитаны)
7. Основы низкотемпературных измерений
7.1. Измерение физических характеристик материалов
Лекции 31, 32 4 часа
Специфика физических исследований при низких температурах. Типовое лабораторное оборудование. Электрические измерительные приборы. Цифровые вольтметры, амперметры и омметры. Контроллеры и компьютеры. Термометры и манометры.
Основы калориметрии. Типовые калориметры. Способы измерения тепловых потоков. Контактные и неконтактные тепломеры.
Методы измерения теплоемкости. Адиабатические калориметры непрерывного разогрева. Сканирующие импульсные калориметры. Микрокалориметры монотонного разогрева и охлаждения.
Методы измерения теплопроводности. Калориметры стационарного теплового режима. Бикалориметры регулярного и динамического теплового режима. Специфика исследований теплопроводности газов, жидкостей и твердых тел.
Методы измерения температуропроводности. Нестационарное дифференциальное уравнение теплопроводности Фурье. А-калориметры регулярного и квазилинейного теплового режима.
Особенности измерения электропроводности и термо-эдс.
Основы методов измерения линейных и объемных тепловых расширений (дилатометрия) веществ при низких температурах.
7.2. Основы метрологии температурных измерений
Лекция 33. 2 часа
Случайные и систематические погрешности. Методические погрешности термопар и термометров сопротивления. Приемы учета типовых методических погрешностей термоприемников и тепломеров. Стандартные приемы метрологической обработки экспериментальных результатов и аналитической аппроксимации экспериментальных зависимостей.
7.3. Основы компьютерной обработки лабораторного эксперимента
Лекция 34 2 часа
Аналоговое и цифровое преобразование информации от измерительных датчиков, устройства ввода-вывода информации в микроконтроллерные системы, автоматическое управление условиями эксперимента с помощью специализированных САУ и микроконтроллерных систем.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.