题目
某晶体中两原子间的互作用势 u(r) = -(A)/(r^6) + (B)/(r^12),其中A和B是经验参数,都为正值,r为原子间距,试指出____项为引力势,____项为斥力势,平衡时最近邻两原子间距r_0 = ____,含有N个原子的这种晶体的总结合表达式为____。
某晶体中两原子间的互作用势 $u(r) = -\frac{A}{r^6} + \frac{B}{r^{12}}$,其中A和B是经验参数,都为正值,$r$为原子间距,试指出____项为引力势,____项为斥力势,平衡时最近邻两原子间距$r_0 = \_\_\_\_$,含有N个原子的这种晶体的总结合表达式为\_\_\_\_。
题目解答
答案
根据题目给出的势能函数 $ u(r) = -\frac{A}{r^6} + \frac{B}{r^{12}} $,可得:
1. $-\frac{A}{r^6}$ 为引力势,$\frac{B}{r^{12}}$ 为斥力势。
2. 平衡时 $ r_0 = \left( \frac{2B}{A} \right)^{1/6} $。
3. 总结合能为:
\[
U = -\frac{N z A^2}{8B}
\]
其中 $ N $ 为原子数,$ z $ 为配位数。
最终结果:
- 引力势:$-\frac{A}{r^6}$
- 斥力势:$\frac{B}{r^{12}}$
- 平衡间距:$ r_0 = \left( \frac{2B}{A} \right)^{1/6} $
- 总结合能:$ U = -\frac{N z A^2}{8B} $