Физика фононов. Карпов С.В. - 26 стр.

UptoLike

Составители: 

zz
yy
xxч
σ
σ
σ
, гидростатичское давление
σ
σ
σ
, напряжение чистого сдвига
0
0
0
σ
σ
. Легко убедиться, что этот тензор, описывающий напряжение чистого
сдвига, в осях, повернутых на
45
о
вокруг направления Z, имеет другой
вид:
000
00
00
σ
σ
.
При приложении механического напряжения к телу в нем возникает локальная
деформация, которую также можно охарактеризовать числами. Это изменения
постоянных решетки
a,
b,
c и углов между ними
∆α
,
∆β
,
∆γ
. Этот способ физически
нагляден, но неудобен, если углы между векторами трансляции
a, b, c не прямые.
Поэтому в общем случае можно выбрать три единичных ортогональных вектора
f,g,h и
следить, как они преобразуются в вектора
f, g, h при малой деформации тела:
f =(1+
ε
xx
)f+
ε
xy
g +
ε
xz
h
g =
ε
yx
f +(1+
ε
yy
)g+
ε
yz
h
h =
ε
zx
f +
ε
zy
g +(1+
ε
zz
)h .
Очевидно, что
ε
xx
,
ε
yy
,
ε
zz
удлинения соответствующих векторов f, g и h , а
остальные элементы
ε
xy
,
ε
xz
,.... характеризуют изменения углов между этими векторами.
Действительно, угол между векторами
f и g равен
(f,g) = (1+
ε
xx
)
ε
yx
+
ε
xy
(1+
ε
yy
)+
ε
xz
ε
yz
=
ε
xy
+
ε
yx
.
Ясно, что при чистом вращении тела, углы между векторами f′′, g и h не
изменяются, т.е. для недиагональных элементов должно быть
ε
xy
=
ε
yx
и т.д.. Таким
образом, деформация твердого тела может быть охарактеризована симметричной
матрицей
ε
ij
. Вообще говоря, шесть компонент
ε
ij
представляют собой тензор второго
ранга, физический смысл элементов которого ясен, однако связь с обычным понятием
деформации не очевидна.
В одномерном случае деформация в точке
P характеризуется величиной e, которая
определяется как предел
e=lim
u/
x при условии
x
0, где
u приращение длины
отрезка
x при растяжении или сжатии (Рис.13).