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Wednesday, 24 July 2024

Chapitre IV: Vibration des atomes 1. Molécule diatomique 2. Chaine linéaire 3. Phonons 4. Propriétés thermiques des solides supports de cours: Introduction, traitement classique des vibrations dans les solides Traitement quantique et propriétés thermiques

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Physique des matériaux I: Cours – Résumés – Exercices corrigés – TD corrigés – Examens corrigés Les propriétés des matériaux (des solides entre autres) sont définies par l'arrangement atomique, la microstructure et la nature des liaisons chimiques. L'étude des relations entre ces 3 paramètres constitue la Sciences des matériaux. Aucun objet ne peut être élaboré sans matériaux. Ainsi, tous les secteurs de l'activité humaine en dépendent, de la puce à l'édification d'un barrage hydroélectrique par exemple. Ci-dessous, nous donnons 3 exemples importants de l'utilisation des matériaux solides. Vibration d une chaine diatomique exercice corrigé un. a- La ligne haute tension: dans une telle ligne, plusieurs types de matériaux sont nécessaires pour obtenir un système fonctionnel. Ainsi, on y trouve des matériaux conducteurs, isolants, des céramiques, des polymères et du béton. b- Les prothèses: la mise au point de prothèses biomédicales utilise des polymères, des céramiques et des métaux. c- L'industrie électronique: Le silicium monocristallin est indispensable dans cette industrie.

A partir dun développement limité de lénergie dinteraction, montrer quen première approximation. Comment appelle ton ce type de force. 1)2)b) Au niveau macroscopique, la loi de Hooke exprime lallongement du modèle ( E est appelé le module de Young). Exercice corrigé TD 1 Vibrations d'un réseau cristallin (phonons) 1 ... - insa rennes pdf. Dans le système SI, quelle est lunité du module de Young? Montrer que; en déduire la relation. Application numérique: calculer pour,, et. | Réponse 11 | Réponse 12a | Réponse 12b | 2) Etude dynamique Lorsque la chaîne est en mouve-ment longitudinal, chaque atome est repéré par son déplacement, par rapport à sa position au repos où n entier repère le n ième atome de la chaîne. Chaque ressort exerce une force de rappel proportionnelle à son allongement par rapport à sa longueur a au repos ( K: coefficient de proportionnalité) 2)1) Montrer que léquation du mouvement pour les atomes de la chaîne sécrit: 2)2)a) On cherche une solution sous forme donde progressive où représente lélongation, au temps t que prendrait une onde damplitude, de pulsation et de vecteur donde, aux points où se trouvent les masses dans la chaîne au repos.

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(on utilisera); ce résultat était-il prévisible? Pourquoi. En déduire lénergie interne U dun cristal monoatomique constitué de n moles, chaque atome du cristal vibrant dans trois directions despace indépendantes Exprimer la capacité calorifique molaire à volume constant de ce cristal; quel nom donne ton à ce résultat? Expérimentalement, évolue dune valeur nulle à à la valeur trouvée lorsque la température est la courbe dévolution de. Quelles insuffisances voyez-vous dans le modèle proposé? Résumé sur phonons et vibrations des réseaux physique des matériaux 1 smp s5 FS RABAT. 3)2) Oscillations inélastiques Pour une énergie dinteraction élastique, calculer, en vous servant des résultats en 3)1)c), les élongations maximales de loscillation de latome et à droite et à gauche de la position déquilibre. Application numérique: en plus des données en 1)2)b) La température étant suffisante, on doit tenir compte dune énergie dinteraction inélastique (figure ci-contre). Représenter sur le graphique les points délongations maximales; en déduire que loscillation se produit autour dune valeur que lon représentera sur le graphique; montrer que augmente avec la température; le phénomène étudié est il important pour les solides?

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3 Remarque Dilatation 4. Loi de Hooke et constantes d'élasticité Propagation des ondes élastiques dans les cristaux cubiques Déterminations expérimentales des constantes d'élasticité Chapitre _ 7: Phonons et vibrations des réseaux 1. Défaut du réseau statique Approximation du cristal harmonique 3. Théorie classique du cristal harmonique Vibrations d'une chaîne diatomique 5. Chaleur spécifique du réseau et loi de Dulong-Petit Quantification des vibrations du réseau Propriétés optiques dans l'infrarouge 8. Phonons localisés Chapitre _ 8: Théorie de Drude pour les métaux 1. Notion de classification 1. 1 Structure cristalline et propriétés physiques 1. 2 Liaison cristalline et propriétés physiques 1. 3 Conductivité électrique des matériaux 2. Matériaux conducteurs 3. Modèle de Drude pour les métaux 3. 1 Bases théoriques pour le modèle de Drude 3. 2 Calcul de la conductivité électrique des métaux Comparaison avec les résultats expérimentaux 3. Vibration d une chaine diatomique exercice corrigé au. 4 Chaleur spécifique des métaux 3. 5 Conductivité thermique et loi de Wiedemann-Franz 3.

Construction d'Ewald 7. Amplitude diffusée et facteur de structure Identification des structures par DRX Chapitre _ 4: Les nouveaux matériaux 2. Les quasi-cristaux 3. Les nanostructures 3. 1 Définition 3. 2 3. 3 Techniques de fabrication 3. 4 Techniques d'imagerie des nanostructures 4. Quelques exemples de nanomatériaux 1: Diffraction par une chaîne linéaire 2: Facteur de structure d'un réseau plan Chapitre _ 5: Energie de cohésion 2. Energie de cohésion des cristaux ioniques 2. 1 Energie de Madelung 2. 2 Evaluation de la constante de Madelung 2. 3 Evaluation de r 3. Physique des matériaux I : Cours-Résumés-Exercices corrigés - F2School. Energie de cohésion des cristaux moléculaires 3. 1 Energie potentielle d'interaction dans les cristaux de gaz neutres Paramètres du réseau à l'équilibre 4. Energie de cohésion des cristaux covalents et des métaux 5. Cristaux à liaison hydrogène 6. Rayons atomiques et ioniques 7. Chapitre _ 6: Constantes d'élasticité et ondes élastiques 2. Analyse des contraintes 3. Analyse des déformations 3. 1 Déformation uniforme Déformation non uniforme 3.

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