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Добавлен: 07.04.2021
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ɉɪɢ ɜɵɛɢɜɚɧɢɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ
,
ɧɚɩɪɢɦɟɪ
,
ɫ
K-
ɭɪɨɜɧɹ ɜɨɡɦɨɠɟɧ ɩɟɪɟɯɨɞ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɫ
L-
ɭɪɨɜɧɹ
(
ɩɨɹɜɥɹɟɬɫɹ
K
Į
-
ɢɡɥɭɱɟɧɢɟ
)
ɢɥɢ ɫ
M-
ɭɪɨɜɧɹ
(
ɩɨɹɜɥɹ
-
ɟɬɫɹ
K
ȕ
-
ɢɡɥɭɱɟɧɢɟ
).
ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɤɨɪɨɬɤɨɜɨɥɧɨɜɚɹ
K-
ɫɟɪɢɹ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɝɨ ɫɩɟɤɬɪɚ
.
ȿɫɥɢ ɜɚɤɚɧɫɢɹ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɧɚ
L-
ɭɪɨɜɧɟ
,
ɩɨɹɜɢɬɫɹ
L-
ɫɟɪɢɹ ɢ ɬ
.
ɞ
.
Ɉɱɟɜɢɞɧɨ
,
ɞɥɹ ɜɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɹ ɜɫɟɣ ɫɟɪɢɢ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɜɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɟ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɜɚɤɚɧɫɢɢ ɧɚ ɞɚɧɧɨɦ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɨɦ ɭɪɨɜɧɟ ɚɬɨɦɚ
.
ɑɬɨɛɵ
ɥɟɬɹɳɢɣ ɤ ɚɧɨɞɭ ɷɥɟɤɬɪɨɧ ɦɨɝ ɜɵɛɢɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧ ɞɚɧɧɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ
,
ɟɝɨ
ɷɧɟɪɝɢɹ ɞɨɥɠɧɚ ɛɵɬɶ ɪɚɜɧɚ ɢɥɢ ɛɨɥɶɲɟ ɷɧɟɪɝɢɢ ɫɜɹɡɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɭɪɨɜɧɹ ɫ
ɹɞɪɨɦ
.
Ɉɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɚɹ
ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɫɬɶ
ɥɢɧɢɣ
ɫɩɟɤɬɪɚ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɜɟɪɨɹɬɧɨɫɬɶɸ
ɩɟɪɟɯɨɞɚ
ɦɟɠɞɭ
ɭɪɨɜɧɹɦɢ
.
Ⱦɥɹ
ɧɚɢɛɨɥɟɟ
ɱɚɫɬɨ
ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɦɨɣ
K-
ɫɟɪɢɢ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ
I
Į
1
: I
Į
2
: I
ȕ
1
= 100 : 50 : 20.
ɉɪɢɛɨɪɵ
,
ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɧɵɟ ɞɥɹ ɪɟɧɬɝɟɧɨɫɩɟɤɬɪɚɥɶɧɨɝɨ ɚɧɚɥɢɡɚ ɜ
ɦɢɤɪɨɫɤɨɩɢɱɟɫɤɢ ɦɚɥɵɯ ɨɛɴɟɦɚɯ
,
ɩɨɥɭɱɢɥɢ ɧɚɡɜɚɧɢɟ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɢɯ
ɦɢɤɪɨɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪɨɜ
(
ɆȺɊ
).
ɂɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɬɚɤɠɟ ɧɚɡɜɚɧɢɹ
«
ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨ
-
ɡɨɧɞɨɜɵɣ ɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪ
»
ɢɥɢ
«
ɦɢɤɪɨɡɨɧɞ
».
Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɫɨɫɬɚɜ ɜɟɳɟɫɬɜɚ ɜ
ɦɢɤɪɨɨɛɴɟɦɚɯ ɩɨ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɱɟɫɤɨɦɭ ɫɩɟɤɬɪɭ ɦɨɠɧɨ ɜ ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɯ ɦɢɤɪɨɫɤɨɩɚɯ
.
ɋɨɜɪɟɦɟɧɧɵɟ ɩɪɢɛɨɪɵ ɩɨɡɜɨɥɹɸɬ ɫ ɜɵɫɨɤɨɣ ɥɨɤɚɥɶɧɨɫɬɶɸ
(0,5–5
ɦɤɦ
ɩɨ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɢ
0,01–5
ɦɤɦ ɩɨ ɝɥɭɛɢɧɟ
),
ɢ ɜɵɫɨɤɨɣ ɱɭɜɫɬɜɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶɸ
(
ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɚɹ ɱɭɜɫɬɜɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ
0,01–0,5 %)
ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɯɢɦɢ
-
ɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ ɢ ɯɚɪɚɤɬɟɪ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜ ɦɢɤɪɨɨɛɴɟɦɚɯ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
.
Ɇɢɤɪɨɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪ ɫɨɫɬɨɢɬ ɢɡ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨ
-
ɨɩɬɢɱɟɫɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɞɥɹ
ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ
ɭɡɤɨɝɨ
ɩɭɱɤɚ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ
(
ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ
ɩɭɲɤɚ
ɢ
ɞɜɟ
ɷɥɟɤɬɪɨɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɥɢɧɡɵ
);
ɨɞɧɨɝɨ ɢɥɢ ɛɨɥɟɟ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɢɯ ɫɩɟɤɬɪɨɦɟɬɪɨɜ
ɞɥɹ ɚɧɚɥɢɡɚ ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ ɩɨ ɞɥɢɧɚɦ ɜɨɥɧ ɢ ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɫɬɹɦ
;
ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɞɥɹ
ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ ɪɚɫɬɪɨɜɨɝɨ ɢɡɨɛɪɚɠɟɧɢɹ ɨɛɴɟɤɬɚ
.
Ɉɛɥɚɫɬɶ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɢɹ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɝɨ ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ ɧɟ ɦɟɧɟɟ ɱɟɦ ɜ ɬɪɢ
ɪɚɡɚ ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ ɪɚɡɦɟɪɵ ɡɨɧɞɚ ɢ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɪɹɞɚ ɮɚɤɬɨɪɨɜ
(
ɪɚɛɨɱɟɝɨ
ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ
,
ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɚ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɢɣ ɫɟɪɢɢ
,
ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɧɨɦɟɪɚ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɨɛɪɚɡɰɚ
,
ɟɝɨ ɩɥɨɬɧɨɫɬɢ
).
Ɋɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɟ ɢɡɥɭɱɟɧɢɟ ɨɬ ɨɛɪɚɡɰɚ ɩɨɩɚɞɚɟɬ ɜ ɫɩɟɤɬɪɨɦɟɬɪ
,
ɝɞɟ ɫ
ɩɨɦɨɳɶɸ ɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ
-
ɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɢ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɨɝɨ ɞɟɬɟɤɬɨɪɚ
ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɟɝɨ ɚɧɚɥɢɡ ɩɨ ɞɥɢɧɚɦ ɜɨɥɧ
.
ɉɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɟ ɞɟɬɟɤɬɨɪɵ
(
ɉɉȾ
)
ɢɦɟɸɬ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɥɭɱɲɟɟ ɩɨ
ɫɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɶɧɵɦɢ ɫɱɟɬɱɢɤɚɦɢ ɪɚɡɪɟɲɟɧɢɟ ɢ ɦɨɝɭɬ ɪɚɛɨɬɚɬɶ
ɛɟɡ
ɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ
-
ɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪɨɜ
.
ɋɢɝɧɚɥ
ɫ
ɩɪɟɞɭɫɢɥɢɬɟɥɹ
ɩɨɞɚɟɬɫɹ
ɜ
51
ɦɧɨɝɨɤɚɧɚɥɶɧɵɣ ɚɦɩɥɢɬɭɞɧɵɣ ɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪ
,
ɤɨɬɨɪɵɣ ɪɚɡɞɟɥɹɟɬ ɫɢɝɧɚɥɵ
,
ɜɨɡɧɢɤɚɸɳɢɟ ɨɬ ɤɜɚɧɬɨɜ ɫ ɪɚɡɧɨɣ ɷɧɟɪɝɢɟɣ
(~150
ɷȼ
).
Ɋɚɡɪɟɲɟɧɢɟ ɜɩɨɥɧɟ
ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɞɥɹ ɭɜɟɪɟɧɧɨɝɨ ɪɚɡɞɟɥɟɧɢɹ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ ɨɬ
ɫɨɫɟɞɧɢɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ
(z = 10–83)
ɩɨ
K-
ɫɟɪɢɢ
.
Ɉɞɧɚɤɨ ɷɬɨ ɪɚɡɪɟɲɟɧɢɟ
ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɯɭɠɟ ɞɨɫɬɢɝɚɟɦɨɝɨ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ
-
ɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪɨɜ
(~10
ɷȼ
).
ɉɨɞɤɥɸɱɟɧɢɟ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɚ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɫɪɚɡɭ ɩɨɥɭɱɚɬɶ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɟ
ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɩɪɨɰɟɧɬɚɯ
.
ȼɚɠɧɟɣɲɢɦ ɩɪɟɢɦɭɳɟɫɬɜɨɦ ɉɉȾ ɹɜɥɹɟɬɫɹ
ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨɣ ɪɟɝɢɫɬɪɚɰɢɢ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɝɨ
ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ ɨɬ
ɜɫɟɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɫ ɚɬɨɦɧɵɦ ɧɨɦɟɪɨɦ ɜɵɲɟ
,
ɱɟɦ ɭ ɮɬɨɪɚ
.
ɂɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ
ɉɉȾ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɨ ɝɨɪɚɡɞɨ ɩɪɨɳɟ
,
ɱɟɦ ɤɪɢɫɬɚɥɥɚ
-
ɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪɚ
.
Ɉɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɟɧɧɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ ɨɫɧɨɜɚɧɨ ɧɚ ɢɡɦɟɪɟɧɢɢ
ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɹ
ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɫɬɟɣ
ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɢɯ
ɥɢɧɢɣ
,
ɢɫɩɭɫɤɚɟɦɵɯ
ɨɛɪɚɡɰɨɦ ɢ ɷɬɚɥɨɧɨɦ ɢɡɜɟɫɬɧɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ
.
ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ
ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɜɧɨɫɢɬɶ ɚɩɩɚɪɚɬɭɪɧɵɟ ɩɨɩɪɚɜɤɢ
,
ɡɚɜɢɫɹɳɢɟ ɨɬ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ
ɢɡɦɟɪɢɬɟɥɶɧɵɯ ɫɢɫɬɟɦ
,
ɢ ɭɱɢɬɵɜɚɬɶ ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɫɬɶ ɮɨɧɚ
,
ɝɥɚɜɧɵɦ
ɢɫɬɨɱɧɢɤɨɦ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɬɨɪɦɨɡɧɨɟ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɟ ɢɡɥɭɱɟɧɢɟ
.
ɂɫɩɪɚɜɥɟɧɧɵɟ
ɬɚɤɢɦ
ɨɛɪɚɡɨɦ
ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɫɬɢ
ɩɟɪɟɫɱɢɬɵɜɚɸɬ
ɜ
ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɸ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɚɧɚɥɢɡɢɪɭɟɦɨɣ ɬɨɱɤɟ
,
ɜɜɨɞɹ ɪɚɡɥɢɱɧɵɟ
ɩɨɩɪɚɜɤɢ
,
ɭɱɢɬɵɜɚɸɳɢɟ ɜɥɢɹɧɢɟ ɦɚɬɪɢɰɵ
.
ȿɫɥɢ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɚɧɚɥɢɡɢɪɭɟɦɨɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɷɬɚɥɨɧɟ ɢɡɜɟɫɬɧɚ
,
ɬɨ
ɩɪɢɛɥɢɡɢɬɟɥɶɧɚɹ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɨɛɪɚɡɰɟ ɪɚɫɫɱɢɬɵɜɚɟɬɫɹ ɩɨ
ɮɨɪɦɭɥɟ
:
0
0
I
I
C
C
c
,
(5.1)
ɝɞɟ
C',
ɋ
0
–
ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɨɛɪɚɡɰɟ ɢ ɷɬɚɥɨɧɟ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ
;
I, I
0
–
ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɫɬɢ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɣ ɥɢɧɢɢ
,
ɩɨɥɭɱɟɧɧɨɣ ɨɬ ɨɛɪɚɡɰɚ ɢ
ɷɬɚɥɨɧɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ
.
ɂɫɬɢɧɧɚɹ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɨɛɪɚɡɰɟ ɪɚɜɧɚ
:
0
0
F
F
C
C
c
,
(5.2)
ɝɞɟ
F, F
0
–
ɦɚɬɪɢɱɧɵɟ ɩɨɩɪɚɜɤɢ ɨɛɪɚɡɰɚ ɢ ɷɬɚɥɨɧɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ
.
Ɉɛɳɚɹ ɩɨɩɪɚɜɤɚ ɨɛɪɚɡɰɚ ɢ ɷɬɚɥɨɧɚ ɜɵɪɚɠɚɟɬɫɹ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ
:
F=F
a
×F
ɜ
×F
F
×F
f
×F
s
,
ɝɞɟ
F
a
–
ɩɨɩɪɚɜɤɚ ɧɚ ɩɨɝɥɨɳɟɧɢɟ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɝɨ ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ ɩɪɢ ɜɵɯɨɞɟ ɢɡ
ɨɛɪɚɡɰɚ
;
F
ɜ
–
ɩɨɩɪɚɜɤɚ ɧɚ ɨɛɪɚɬɧɨɟ ɪɚɫɫɟɹɧɢɟ ɱɚɫɬɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ
;
52
F
F
–
ɩɨɩɪɚɜɤɚ ɧɚ ɮɥɭɨɪɟɫɰɟɧɰɢɸ ɡɚ ɫɱɟɬ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ
ɫɩɟɤɬɪɚ ɞɪɭɝɢɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜ ɨɛɪɚɡɰɟ
;
F
f
–
ɩɨɩɪɚɜɤɚ ɧɚ ɮɥɭɨɪɟɫɰɟɧɰɢɸ ɡɚ ɫɱɟɬ ɬɨɪɦɨɡɧɨɝɨ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɝɨ
ɡɥɭɱɟɧɢɹ
;
F
s
–
ɩɨɩɪɚɜɤɚ ɧɚ ɬɨɪɦɨɠɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɭɱɤɚ ɜ ɨɛɪɚɡɰɟ
.
ɇɟɤɨɬɨɪɵɟ ɬɢɩɵ ɦɢɤɪɨɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪɨɜ ɦɨɝɭɬ ɪɚɛɨɬɚɬɶ ɜ ɪɟɠɢɦɟ
ɪɚɫɬɪɨɜɨɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɝɨ ɦɢɤɪɨɫɤɨɩɚ ɫ ɪɚɡɪɟɲɚɸɳɟɣ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɶɸ
10
ɧɦ
.
ɋɥɟɞɭɟɬ ɨɬɦɟɬɢɬɶ
,
ɱɬɨ ɪɚɫɬɪɨɜɵɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɣ ɦɢɤɪɨɫɤɨɩ ɢ ɩɪɢɛɨɪ ɞɥɹ
ɦɢɤɪɨɪɟɧɬɝɟɧɨɫɩɟɤɬɪɚɥɶɧɨɝɨ ɚɧɚɥɢɡɚ
–
ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɢɣ ɦɢɤɪɨɚɧɚɥɢɡɚɬɨɪ
ɢɦɟɸɬ ɦɧɨɝɨ ɨɛɳɟɝɨ
,
ɧɚɱɢɧɚɹ ɨɬ ɩɪɢɧɰɢɩɢɚɥɶɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɨɩɬɢɱɟɫɤɢɯ
ɫɯɟɦ
ɢ
ɤɨɧɱɚɹ
ɫɢɫɬɟɦɚɦɢ
ɩɪɢɫɬɚɜɨɤ
,
ɩɨɡɜɨɥɹɸɳɢɯ
ɩɪɨɜɨɞɢɬɶ
ɦɢɤɪɨɫɩɟɤɬɪɚɥɶɧɵɣ ɚɧɚɥɢɡ ɜɟɳɟɫɬɜ ɜ ɊɗɆ ɢ ɩɨɥɭɱɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ
ɢɡɨɛɪɚɠɟɧɢɹ
ɦɢɤɪɨɫɬɪɭɤɬɭɪɵ
ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
ɨɛɴɟɤɬɚ
ɜ
ɪɚɫɫɟɹɧɧɵɯ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɚɯ ɜ ɆȺɊ
.
5.1.3.
Ɋɟɧɬɝɟɧɨɫɬɪɭɤɬɭɪɧɵɣ ɚɧɚɥɢɡ
ɉɪɢ ɩɨɩɚɞɚɧɢɢ ɧɚ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɟ ɬɟɥɨ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɢɯ ɥɭɱɟɣ
,
ɩɨɦɢɦɨ ɩɪɨɱɢɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ
,
ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɞɢɮɪɚɤɰɢɹ ɧɚ ɚɬɨɦɧɵɯ ɩɥɨɫɤɨɫɬɹɯ
ɤɪɢɫɬɚɥɥɚ
.
ɍɫɥɨɜɢɹ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ ɩɨɞɱɢɧɹɸɬɫɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ ȼɭɥɶɮɚ
–
Ȼɪɷɝɝɚ
:
2d
hkl
×sin
4
= n
O
,
(5.3)
ɝɞɟ
d
hkl
–
ɦɟɠɩɥɨɫɤɨɫɬɧɨɟ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ
;
4
–
ɭɝɨɥ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ
;
O
–
ɞɥɢɧɧɚ ɜɨɥɧɵ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɝɨ ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ
;
n
–
ɩɨɪɹɞɨɤ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ
;
h, k, l
–
ɢɧɞɟɤɫɵ Ɇɢɥɥɟɪɚ ɚɬɨɦɧɨɣ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ
.
Ʉɚɠɞɚɹ ɮɚɡɚ ɨɛɥɚɞɚɟɬ ɫɜɨɟɣ ɢɧɞɢɜɢɞɭɚɥɶɧɨɣ ɫɬɪɭɤɬɭɪɨɣ
,
ɫɥɟɞɨɜɚ
-
ɬɟɥɶɧɨ
,
ɢ ɫɟɦɟɣɫɬɜɨɦ ɚɬɨɦɧɵɯ ɩɥɨɫɤɨɫɬɟɣ
,
ɨɛɪɚɡɭɸɳɢɯ ɞɚɧɧɭɸ ɤɪɢɫɬɚɥ
-
ɥɢɱɟɫɤɭɸ ɪɟɲɟɬɤɭ
.
ȼ ɫɜɨɸ ɨɱɟɪɟɞɶ
,
ɫɟɦɟɣɫɬɜɨ ɚɬɨɦɧɵɯ ɩɥɨɫɤɨɫɬɟɣ ɯɚ
-
ɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬɫɹ
ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɦ
ɧɚɛɨɪɨɦ
ɦɟɠɩɥɨɫɤɨɫɬɧɵɯ
ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɣ
,
ɩɪɢɫɭɳɢɯ ɬɨɥɶɤɨ ɞɚɧɧɨɣ ɪɟɲɟɬɤɟ
.
Ɂɧɚɧɢɟ ɷɬɢɯ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɣ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ
ɨɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɨɜɚɬɶ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɭɸ ɪɟɲɟɬɤɭ ɢɫɫɥɟɞɭɟɦɨɝɨ ɨɛɴɟɤɬɚ ɢ ɜɨ
ɦɧɨɝɢɯ ɫɥɭɱɚɹɯ ɢɞɟɧɬɢɮɢɰɢɪɨɜɚɬɶ ɜɟɳɟɫɬɜɨ ɢɥɢ ɮɚɡɭ
.
ɋɩɨɫɨɛɵ
ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ
ɞɢɮɪɚɤɰɢɨɧɧɨɣ
ɤɚɪɬɢɧɵ
ɦɨɠɧɨ
ɭɫɥɨɜɧɨ
ɩɨɞɪɚɡɞɟɥɢɬɶ ɧɚ
4
ɨɫɧɨɜɧɵɯ ɦɟɬɨɞɚ ɪɟɧɬɝɟɧɨɫɬɪɭɤɬɭɪɧɨɝɨ ɚɧɚɥɢɡɚ
:
1.
ɋɴɟɦɤɚ
ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɨɝɨ
ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɚ
ɜ
ɩɨɥɢɯɪɨɦɚɬɢɱɟɫɤɨɦ
(
ɫɩɥɨɲɧɨɦ
)
ɫɩɟɤɬɪɟ
(
ɦɟɬɨɞ Ʌɚɭɷ
).
2.
ɋɴɟɦɤɚ
ɜɪɚɳɚɸɳɟɝɨɫɹ
(
ɤɚɱɚɸɳɟɝɨɫɹ
)
ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɚ
ɜ
ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨɦ
ɩɭɱɤɟ
ɦɨɧɨɯɪɨɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ
(
ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ
)
ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ
(
ɦɟɬɨɞ ɜɪɚɳɟɧɢɹ
).
53
3.
ɋɴɟɦɤɚ
ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɨɝɨ
ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɚ
ɜ
ɲɢɪɨɤɨ
ɪɚɫɯɨɞɹɳɟɦɫɹ
ɩɭɱɤɟ
ɦɨɧɨɯɪɨɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ
(
ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ
)
ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ
(
ɦɟɬɨɞ Ʉɨɫɫɟɥɹ
).
4.
ɋɴɟɦɤɚ ɩɨɥɢɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɝɨ ɚɝɪɟɝɚɬɚ
(
ɧɚɩɪɢɦɟɪ
,
ɨɪɨɲɤɚ
)
ɜ
ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨɦ
ɩɭɱɤɟ
ɦɨɧɨɯɪɨɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ
(
ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ
)
ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ
(
ɦɟɬɨɞ ɩɨɪɨɲɤɚ
,
ɢɥɢ ɦɟɬɨɞ Ⱦɟɛɚɹ
–
ɒɟɪɟɪɚ
).
ɍɤɚɡɚɧɧɵɟ ɦɟɬɨɞɵ ɪɚɡɥɢɱɚɸɬɫɹ ɩɨ ɫɩɨɫɨɛɭ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɹ ɭɫɥɨɜɢɣ
ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ ɞɢɮɪɚɤɰɢɨɧɧɵɯ ɦɚɤɫɢɦɭɦɨɜ
.
Ʉɪɨɦɟ ɦɟɬɨɞɚ ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ
,
ɞɢɮɪɚɤɰɢɨɧɧɵɟ ɤɚɪɬɢɧɵ ɪɚɡɥɢɱɚɸɬɫɹ ɢ ɩɨ
ɫɩɨɫɨɛɭ ɪɟɝɢɫɬɪɚɰɢɢ
.
ȿɫɥɢ ɤɚɪɬɢɧɚ ɪɚɫɫɟɹɧɢɹ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɢɯ ɥɭɱɟɣ
ɜɟɳɟɫɬɜɨɦ ɮɢɤɫɢɪɭɟɬɫɹ ɧɚ ɩɥɟɧɤɭ
,
ɱɭɜɫɬɜɢɬɟɥɶɧɭɸ ɤ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɢɦ
ɥɭɱɚɦ
,
ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɵɯ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɢɯ ɤɚɦɟɪ
,
ɜ ɤɨɬɨɪɵɯ ɫɨɡɞɚɟɬɫɹ
ɬɪɟɛɭɟɦɚɹ
ɝɟɨɦɟɬɪɢɹ
ɫɴɟɦɤɢ
,
ɤɪɟɩɹɬɫɹ
ɨɛɪɚɡɟɰ
ɢ
ɩɥɟɧɤɚ
ɜ
ɫɜɟɬɨɧɟɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɣ
ɤɚɫɫɟɬɟ
,
ɬɨ
ɬɚɤɢɟ
ɦɟɬɨɞɵ
ɧɚɡɵɜɚɸɬ
ɮɨɬɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɢɦɢ
,
ɚ
ɫɧɢɦɤɢ
ɞɢɮɪɚɤɰɢɨɧɧɨɣ
ɤɚɪɬɢɧɵ
–
ɪɟɧɬɝɟɧɨɝɪɚɦɦɚɦɢ
.
ȿɫɥɢ ɠɟ ɞɢɮɪɚɤɰɢɨɧɧɚɹ ɤɚɪɬɢɧɚ ɪɟɝɢɫɬɪɢɪɭɟɬɫɹ ɫ
ɩɨɦɨɳɶɸ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɫɱɟɬɱɢɤɨɜ ɤɜɚɧɬɨɜ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɝɨ ɢɡɥɭɱɟɧɢɹ
,
ɬɨ
ɫɴɟɦɤɭ ɩɪɨɜɨɞɹɬ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɵɯ ɩɪɢɛɨɪɨɜ
–
ɞɢɮɪɚɤɬɨɦɟɬɪɨɜ
.
Ɂɚɮɢɤɫɢɪɨɜɚɧɧɭɸ ɧɚ ɧɢɯ ɤɚɪɬɢɧɭ ɪɚɫɫɟɹɧɢɹ ɧɚɡɵɜɚɸɬ
ɞɢɮɪɚɤɬɨɝɪɚɦɦɨɣ
,
ɚ ɫɚɦɢ ɦɟɬɨɞɵ ɞɢɮɪɚɤɬɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢɦɢ
.
ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɭɩɨɬɪɟɛɢɬɟɥɶɧɵɦ ɢɡ ɜɫɟɯ ɦɟɬɨɞɨɜ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɦɟɬɨɞ Ⱦɟɛɚɹ
–
ɒɟɪɟɪɚ
.
Ɉɧ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɜɫɟ ɪɟɮɥɟɤɫɵ
,
ɢɦɟɸɳɢɟɫɹ ɭ ɞɚɧɧɨɣ ɮɚɡɵ
,
ɱɬɨ ɭɩɪɨɳɚɟɬ ɢɞɟɧɬɢɮɢɤɚɰɢɸ ɮɚɡɵ
,
ɢ ɜ ɬɨ ɠɟ ɜɪɟɦɹ
,
ɜ ɪɹɞɟ ɫɥɭɱɚɟɜ
,
ɨɧ ɧɟ
ɩɪɟɩɹɬɫɬɜɭɟɬ ɩɪɟɰɢɡɢɨɧɧɨɦɭ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɸ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɣ
ɪɟɲɟɬɤɢ
.
ɉɪɢ ɬɨɱɧɨɦ ɪɚɫɱɟɬɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɣ ɪɟɲɟɬɤɢ ɫɥɟɞɭɟɬ
ɭɱɢɬɵɜɚɬɶ
,
ɱɬɨ ɦɨɧɨɯɪɨɦɚɬɢɱɟɫɤɨɟ ɢɡɥɭɱɟɧɢɟ ɪɟɧɬɝɟɧɨɜɫɤɨɣ ɬɪɭɛɤɢ ɧɟ
ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɬɚɤɨɜɵɦ ɜ ɩɨɥɧɨɣ ɦɟɪɟ
.
Ɉɧɨ ɫɨɫɬɨɢɬ ɢɡ ɨɱɟɧɶ ɛɥɢɡɤɢɯ ɩɨ ɞɥɢɧɟ
ɜɨɥɧɵ ɞɜɭɯ ɫɩɟɤɬɪɚɥɶɧɵɯ ɥɢɧɢɣ
:
ɄĮ
1
ɢ ɄĮ
2
.
ɉɨɷɬɨɦɭ ɤɚɠɞɵɣ ɪɟɮɥɟɤɫ
,
ɩɨ
ɫɭɬɢ
,
ɫɨɫɬɨɢɬ
ɢɡ
ɞɜɭɯ
ɧɚɥɨɠɟɧɧɵɯ
ɞɪɭɝ
ɧɚ
ɞɪɭɝɚ
ɪɟɮɥɟɤɫɨɜ
,
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɞɥɢɧɚɦ ɷɬɢɯ ɜɨɥɧ
.
ɉɪɢ ɦɚɥɵɯ ɭɝɥɚɯ ɞɢɮɪɚɤɰɢɢ ɨɧɢ
ɫɥɢɜɚɸɬɫɹ ɜ ɟɞɢɧɵɣ ɪɟɮɥɟɤɫ
,
ɚ ɩɪɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɭɝɥɚ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ ɜɨɡɦɨɠɧɨ
ɪɚɡɞɟɥɟɧɢɟ ɪɟɮɥɟɤɫɨɜ ɧɚ ɩɚɪɭ ɢɧɬɟɪɮɟɪɟɧɰɢɨɧɧɵɯ ɦɚɤɫɢɦɭɦɨɜ
.
ɉɨɷɬɨɦɭ
ɩɪɢ ɦɚɥɵɯ ɭɝɥɚɯ ɞɥɹ ɩɪɟɰɢɡɢɨɧɧɨɝɨ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ ɦɟɠɩɥɨɫɤɨɫɬɧɨɝɨ
ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɹ ɪɚɫɫɱɢɬɵɜɚɸɬ ɰɟɧɬɪ ɬɹɠɟɫɬɢ ɪɟɮɥɟɤɫɚ
4
C
ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ
:
¦
¦
4
4
i
i
F
i
Int
i
i
i
F
i
Int
c
)
(
)
(
,
(5.4)
ɝɞɟ
Int
i
–
ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɫɬɶ ɜ ɞɚɧɧɨɣ ɬɨɱɤɟ
(
ɢɦɩ
./
ɫ
);
F
i
–
ɭɪɨɜɟɧɶ ɮɨɧɚ ɜ ɞɚɧɧɨɣ ɬɨɱɤɟ
;
Ĭ
i
–
ɭɝɨɥ ɞɢɮɪɚɤɰɢɢ ɜ ɞɚɧɧɨɣ ɬɨɱɤɟ
.
54
ȼ
ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ
ȼɭɥɶɮɚ
–
Ȼɪɷɝɝɚ
ɩɪɢ
ɷɬɨɦ
ɩɨɞɫɬɚɜɥɹɟɬɫɹ
ɫɪɟɞɧɟɜɡɜɟɲɟɧɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɞɥɢɧɵ ɜɨɥɧɵ
,
ɪɚɫɫɱɢɬɵɜɚɟɦɨɟ ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ
:
2
1
3
1
3
2
D
O
D
O
O
K
K
.
(5.5)
ɉɪɢ ɪɚɫɳɟɩɥɟɧɢɢ ɪɟɮɥɟɤɫɨɜ ɜ ɞɭɛɥɟɬ
,
ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɛɨɥɶɲɢɯ ɭɝɥɨɜ
ɞɢɮɪɚɤɰɢɢ
,
ɦɟɠɩɥɨɫɤɨɫɬɧɵɟ
ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɹ
ɦɨɠɧɨ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶ
ɩɨ
ɩɨɥɨɠɟɧɢɹɦ ɦɚɤɫɢɦɭɦɨɜ ɞɥɹ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɞɥɢɧ ɜɨɥɧ ɄĮ
1
ɢ ɄĮ
2
.
Ⱦɥɹ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɪɟɲɟɬɤɢ ɫɥɟɞɭɟɬ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶ ɪɟɮɥɟɤɫɵ
ɫ ɛɨɥɶɲɢɦɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹɦɢ ɭɝɥɨɜ
,
ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɨɲɢɛɤɚ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɰɟɧɬɪɚ
ɬɹɠɟɫɬɢ ɪɟɮɥɟɤɫɚ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɫ ɪɨɫɬɨɦ ɭɝɥɚ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ
.
5.2.
Ɇɟɬɨɞɵ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɷɥɟɤɬɪɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜ
5.2.1.
ɍɞɟɥɶɧɚɹ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɶ
ɂɡɦɟɪɟɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɣ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɭɞɟɥɶɧɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ
ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɭɫɬɚɧɨɜɢɬɶ ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɭɸ ɲɢɪɢɧɭ ɡɚɩɪɟɳɟɧɧɨɣ ɡɨɧɵ
'
E
0
ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚ ɢ ɷɧɟɪɝɢɢ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɩɪɢɦɟɫɧɵɯ ɭɪɨɜɧɟɣ
(
ɫɦ
.
ɝɥ
. 4).
Ⱦɥɹ
ɪɚɫɱɟɬɚ ɷɬɢɯ ɜɟɥɢɱɢɧ ɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ
(4.6)
ɢ
(4.8).
ɍɞɟɥɶɧɭɸ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɶ ɦɨɠɧɨ ɜɵɪɚɡɢɬɶ ɱɟɪɟɡ ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɢɟ
ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɨɝɨ ɡɚɪɹɞɚ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɬɨɤɚ
(
e
= 1,60
10
-19
Ʉɥ
–
ɡɚɪɹɞ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ
),
ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɬɨɤɚ
n,
ɢ ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɢ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ
u
:
V
= enu.
(5.6)
ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɩɪɨɫɬɵɦ ɫɩɨɫɨɛɨɦ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ ɭɞɟɥɶɧɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ
ɞɥɹ ɨɛɪɚɡɰɨɜ ɜ ɮɨɪɦɟ ɩɚɪɚɥɥɟɥɟɩɢɩɟɞɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɞɜɭɯɡɨɧɞɨɜɵɣ ɦɟɬɨɞ
,
ɫɯɟɦɚ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɚ ɧɚ ɪɢɫ
. 32.
ɇɚ ɷɬɨɦ ɪɢɫɭɧɤɟ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɤɨɦɩɟɧɫɚɰɢɨɧɧɚɹ ɫɯɟɦɚ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ
ɭɞɟɥɶɧɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ
,
ɩɪɢɧɰɢɩ ɞɟɣɫɬɜɢɹ ɤɨɬɨɪɨɣ ɡɚɤɥɸɱɚɟɬɫɹ ɜ
ɫɥɟɞɭɸɳɟɦ
.
ɉɪɢ ɩɪɨɯɨɠɞɟɧɢɢ ɬɨɤɚ
I
ɱɟɪɟɡ ɬɨɪɰɟɜɵɟ ɝɪɚɧɢ ɨɛɪɚɡɰɚ ɫ
ɧɚɧɟɫɟɧɧɵɦɢ ɧɚ ɧɢɯ ɨɦɢɱɟɫɤɢɦɢ ɤɨɧɬɚɤɬɚɦɢ
(1,2)
ɧɚ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɨɛɪɚɡɰɚ
,
ɦɟɠɞɭ ɡɨɧɞɚɦɢ
(3,4)
ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɪɚɡɧɨɫɬɶ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɜ
U
.
ȼɟɥɢɱɢɧɚ
ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɝɨ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ
R
ɩɨɞɛɢɪɚɟɬɫɹ ɬɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ
,
ɱɬɨ ɬɨɤ ɱɟɪɟɡ
ɝɚɥɶɜɚɧɨɦɟɬɪ ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ ɪɚɜɧɵɦ ɧɭɥɸ
.
ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɧɚɯɨɞɢɦ
:
U = RI,
ɞɚɥɟɟ ɭɞɟɥɶɧɚɹ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɶ
ɪɚɫɫɱɢɬɵɜɚɟɬɫɹ ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ
:
V
= LI/SU,
(5.7)
ɝɞɟ
L
–
ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɦɟɠɞɭ ɡɨɧɞɚɦɢ
;
S
–
ɩɥɨɳɚɞɶ ɫɟɱɟɧɢɹ ɨɛɪɚɡɰɚ
.
55