Κεφάλαιο 1 - Nemertes

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο
δεν κινούνται απαραίτητα από τη θερµή στην ψυχρή πλευρά για να υπάρξει ροή ενέργειας. Σε
στερεά διηλεκτρικά υλικά (ηλεκτρικοί µονωτές) θερµότητα µεταδίδεται µε την ταλάντωση των
ατόµων. Τα άτοµα σε ένα διηλεκτρικό υλικό είναι συνδεδεµένα µε διαµοριακές δυνάµεις
αλληλεπίδρασης. Το Σχήµα 2.34 δείχνει ένα σχέδιο του διαµοριακού δυναµικού, φ, ανάµεσα σε
δύο άτοµα ως συνάρτηση της µεταξύ τους απόστασης, x. Η δύναµη αλληλεπίδρασης ανάµεσα
σε δύο άτοµα είναι η παράγωγος ενός τέτοιου δυναµικού.
− dφ
F = Εξίσωση 2.28
dx
Σχήµα 2.34: Τυπικό προφίλ διαµοριακού δυναµικού.
Εάν τα δύο άτοµα είναι αρκετά αποµακρυσµένα, υπάρχει ανάµεσά τους µια ελκτική δύναµη
επειδή τα ηλεκτρόνια του ενός ατόµου έλκονται απο τον πυρήνα του άλλου. Όταν τα άτοµα
είναι κοντά η δύναµη αλληλεπίδρασης γίνεται αποστική διότι επικαλύπτονται οι τροχιές των
ηλεκτρονίων ή οι πυρήνες των διαφορετικών ατόµων. Το ελάχιστο δυναµικό καθορίζει τις
θέσεις ισορροπίας των ατόµων. Κάθε άτοµο σε ένα στερεό ταλαντώνεται γύρω από τη θέση
ισορροπίας του. Η κίνηση του κάθε ατόµου περιορίζεται από τα γειτονικά του άτοµα µέσω του
διαµοριακού δυναµικού. Μια απλοποιηµένη απεικόνιση των διαµοριακών αλληλεπιδράσεων σε
ένα κρύσταλλο είναι να αναπαρασταθούν από ένα σύστηµα µάζας ελατήριου, όπως
παρουσιάζεται στο Σχήµα 2.35 (α). Σε ένα τέτοιο σύστηµα η ταλάντωση οποιουδήποτε ατόµου
µπορεί να προκαλέσει την ταλάντωση ολόκληρου του συστήµατος προκαλώντας κύµατα
κυψελίδας. Εάν η µία πλευρά του στερεού είναι θερµότερη, τα άτοµα δίπλα στην θερµότερη
επιφάνεια θα έχουν µεγαλύτερο εύρος ταλάντωσης, το οποίο θα γίνεται αισθητό από τα άτοµα
στην άλλη πλευρά του συστήµατος µέσα από τη διάδοση και αλληλεπίδραση των κυµάτων
65