Физика твердого тела. Кристаллическая структура. Фононы. Морозов А.И. - 94 стр.

                              94

     Равновесные характеристики и кинетические коэффициенты
идеального газа могут быть найдены из первых принципов.
Слабое взаимодействие между частицами учитывается в
дальнейшем по теории возмущений.
     Слабо неидеальными являются разреженные газы
нейтральных классических частиц (а также плотные ферми-газы).
С увеличением плотности газа характерная потенциальная
энергия взаимодействия частиц Wпот(r0) растет и становится
порядка Wкин. В этом случае учитывать взаимодействие частиц по
теории возмущений уже нельзя. Расчет характеристик такой
системы становится очень трудной задачей: энергия частицы
зависит от положений соседних частиц, а те, в свою очередь,
сильно взаимодействуют со своими соседями. В итоге
необходимо решать задачу о согласованном поведении
огромного числа частиц. Именно поэтому до сих пор не создана
последовательная микроскопическая теория жидкостей и
плотных газов.
     Для атомов в твердых кристаллических телах выполнено
обратное неравенство: Wпот(r0)>>Wкин. Причем это неравенство
справедливо вплоть до температуры плавления. Именно это
определяет характер движения атомов или ионов, образующих
твердое тело: они совершают малые колебания вблизи своих
положений равновесия.
     Казалось бы, мы имеем дело с системой сильно
взаимодействующих частиц и встречаемся при ее описании с
такими же трудностями, как и в случае жидкостей. Но это не так.
При абсолютном нуле температуры, когда равновесная система
находится в основном состоянии (в состоянии с наинизшей
энергией), характерная удельная энергия связи атомов (энергия
связи в расчете на один атом) составляет величину ε0 порядка
нескольких электрон-вольт. При повышении температуры до
некоторого значения Т энергия отдельного атома увеличивается
на величину порядка Т (здесь и далее мы будем температуру
измерять в энергетических единицах). При этом вплоть до
температуры плавления Т<<ε0, то есть энергия отдельного атома,