فیزیکشیمی

ناحیه بریلوئن سه‌بعدی و پراش براگ

شبکه‌های وارون بسازید، ناحیه‌های بریلوئن را سه‌بعدی ببینید و پراش پرتو ایکس را با قانون براگ، عامل ساختار، ساختار نواری و برازش قله شبیه‌سازی کنید.

باز کردن در تمام‌صفحه
مقطع
دانشگاه
زبان‌ها
انگلیسی
نوع
3D · هر مرورگر به‌روز
قیمت
رایگان
سازنده
سید حمزه حسینی

معرفی

فیزیک حالت جامد در فضای وارون زندگی می‌کند و تصور کردنش فقط از روی معادله‌ها سخت است. این شبیه‌ساز آن را دیدنی می‌کند. یک شبکه بسازید، شبکه وارون و ناحیه‌های بریلوئن آن را سه‌بعدی ببینید و آن‌ها را به الگوی پراشی که در آزمایشگاه اندازه می‌گیرید وصل کنید.

چه چیزهایی را می‌توانید کاوش کنید

  • شبکه‌های حقیقی و وارون، با ثابت‌ها و زاویه‌های شبکه قابل تنظیم.
  • ناحیه‌های بریلوئن دوبعدی و سه‌بعدی همراه با نقاط تقارن بالا.
  • قانون براگ 2d sin θ = nλ، شرط لاوه و کره اوالد.
  • عامل ساختار و قواعد خاموشی برای ساختارهای BCC، FCC، الماسی و HCP.
  • مدل‌های نواری (الکترون آزاد، تقریباً آزاد، تنگ‌بست)، سطح فرمی و پاشندگی فونون.
  • الگوی پراش، جدول فاصله صفحات، رتبه‌بندی قله‌ها، اندازه بلورک با رابطه شرر، اثر دمایی دبای–والر و برازش قله با توابع لورنتزی، گاوسی و شبه‌وویت.
  • خروجی جدول‌ها به CSV و نمودارها به PNG برای گزارش‌کار.

رابط این شبیه‌ساز فعلاً به زبان انگلیسی است.

اهداف یادگیری

  • ساختن شبکه وارون یک شبکه بلوری
  • تشخیص نخستین ناحیه بریلوئن و نقاط تقارن بالای آن
  • به‌کارگیری قانون براگ و شرط لاوه برای پیش‌بینی قله‌های پراش
  • استفاده از عامل ساختار برای توضیح خاموشی‌های سیستماتیک در بلورهای BCC، FCC و الماسی
  • ارتباط دادن ساختار نواری و سطح فرمی به ناحیه بریلوئن
  • تخمین اندازه بلورک از پهنای قله با رابطه شرر

نکته‌های تدریس

این شبیه‌ساز را کنار یک الگوی واقعی پراش پودری پرتو ایکس بگذارید. از دانشجوها بخواهید قله‌ها را شاخص‌گذاری کنند و بعد بررسی کنند با رفتن از مکعبی ساده به BCC و FCC کدام بازتاب‌ها حذف می‌شوند. خروجی CSV ساختن گزارش‌کار را ساده می‌کند.

فیزیک

اثر دوپلر

منبع صوت و ناظر را حرکت دهید، سرعت صوت و باد را تغییر دهید و ببینید فرکانس دریافتی چطور جابه‌جا می‌شود — تا جایی که مخروط ماخ در سرعت فراصوت شکل بگیرد.

متوسطه اول+ 2D
فیزیکمهندسی

عبور امواج از مواد

یک موج صوتی یا الکترومغناطیسی را به لایه‌ای از آب، شیشه، بتن، فلز یا سرب بفرستید و ببینید چقدر بازتاب، جذب و عبور می‌کند.

متوسطه دوم+ 2D