Из чего следует ФТТ?

[Dasha-Bachelor]

Решила разобраться из чего следует раздел "Физика твердого тела".

Получилась вот такая цепочка:

ФТТ <- Квантовая механика <- Термодинамика <- МКТ

Цепочка составлялась с той целью чтобы понять на что нужно обратить особое внимание при изучении физики чтобы потом хорошо понимать ФТТ.

Подскажите, пожалуйста, каких разделов физики тут не хватает для того чтобы выстроить весь путь.

Реально ли понять квантовую механику владея только термодинамикой и мкт? Нужно ли знать теорию относительности или что-то еще перед изучением квантовой механики.

Какую роль играют школьные знания по химии в изучении квантовой механики и фтт? Например, при изучении МКТ и Термодинамики знание химии почти не обязательно, а как обстоит дело с квантовой механикой и ФТТ?

[Munin]

ФТТ следует, грубо говоря, из двух параллельных звеньев цепочки:
1) квантовая механика;
2) статистическая физика.

Очень не стоит путать статистическую физику с термодинамикой. Конечно, словом "термодинамика" часто называется и статфиз тоже. Но термин "статистическая физика" точнее - он указывает, что речь идёт о микроскопических расчётах.

----

Квантовую механику нельзя понять из термодинамики и МКТ. Квантовая механика может быть понята из теоретической механики и теории колебаний и волн.

Теория относительности не нужна. Но не помешают элементарные знания о фотонах - они потом пригодятся в ФТТ, как аналогия для фононов.

----

Для статистической физики - вы правы, исходной точкой является МКТ.

----

Школьные знания по химии практически никак не участвуют. Кроме одного краткого момента: когда вы в квантовой механике рассчитаете волновые функции электрона в атоме водорода, вы там радостно увидите те самые $1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f$-орбитали, которые вам знакомы по учебнику химии. Вы поймёте, что значили картинки этих орбиталей, и сможете их рисовать сами с нуля.

[Dasha-Bachelor]

@Minin

Спасибо, Вам

Подскажите, пожалуйста, из каких дисциплин вытекает "Физика и химия полимеров". Наверно, она очень тесно связанна с ФТТ (полимеры ведь тоже твердые тела) и химией

[Pphantom]

Dasha-Bachelor в сообщении #1127621 писал(а):

@Minin

Dasha-Bachelor, если Вы хотите к кому-то обратиться, нажмите мышью на его ник рядом с сообщением. Во-первых, это будет обработано движком форума как обращение, во-вторых, Вы этот ник не исказите.

[madschumacher]

Химия полимеров точно с ФТТ не связана
И какие-то простые понятия физики полимеров удается получить и без ФТТ (хотя там если лезть в дебри, то и ренормгруппы попрут и вся ФТТ во всей красе).

[Dasha-Bachelor]

madschumacher

А с чем же связанна? С обычной школьной химией и МКТ?

[madschumacher]

Химия полимеров (не экзотических) -- с органикой. Школьной олимпиадной -- да. Если Вы учитесь на физика не думаю, что Вас будет кто-то мучить именно химией их (она вполне доступная, для химиков, по крайней мере, но все же весьма специфичная).

А если простая их физика -- МКТ действительно много что дает. Но я сейчас уже много что забыл из изучения полимеров, поэтому советую дождаться кого-то из более просвещенных в этой теме Камрадов.

[Munin]

Я отнюдь не просвещён в полимерах. Но встречал обсуждение их физики у Киттеля в "Стат. термодинамике" - какой размер будет иметь молекула, случайно скомканная. Хотя подозреваю, их физика - в основном дремучая феноменология.

[Dasha-Bachelor]

madschumacher

А что по поводу квантовой механики? Имеет ли она отношение?

[madschumacher]

В полимерах? Не нужна, насколько мне известно.
Она может понадобиться если только Вы вдруг захотите изучать детально механизмы реакций полимеризации, смотреть на ЭПР остаточных радикалов внутри полимера, изучать их УФ спектры (если они у них вообще есть ), запихать туда что-нть типа квантовых точек (при этом они нужны будут только для точки по-сути ) и т.д. (т.е. смежные задачи). И то, при желании в этих задачах можно отделаться минимальными знаниями по квантам.

В общем, не нужны вроде на данном этапе их развития. В ФТТ же остальной, насколько я знаю, без них никак не обойтись.

[Munin]

В принципе, можно гонять вдоль полимерной цепочки всякие возмущения, как будто бы в одномерном кристалле. Хотя для этого саму цепочку хорошо бы вытянуть вдоль. Но вот чтобы назвать это развлечение ветвью физики полимеров, потребуется изрядная фантазия, как мне кажется.

Куда больше это похоже на физику нанотрубок (и графена, соответственно).

[madschumacher]

Эти одномерные возмущения в силу того, что эти цепи все-таки химической связью образованы, по самой цепи не особо то, наверное распространяться. Хим. связь ой как плохо деформируется по своему направлению, так что эти эффекты будут для свойств полимера пренебрежимо малы.
Если бы сопряженная была электронная система (типа Вами упомянутых нанотрубок), то там по цепи всякие электронные эффекты бы распространялись, но таких полимеров я навскидку не назову ни одного. А всякие деформационно-конформационные особенности классически весьма неплохо описываются (другое дело, что класс. стат. физика из-за этих связей, a.k.a дополнительных условий на возможные деформации, там тяжеловата).

[Munin]

Ну зачем обязательно брать продольные фононы? Можно подумать об электронах проводимости (и дырках), об экситонах, о магнонах, орбитонах, спинонах... Зоопарк квазичастиц в ТТ достаточно велик.

-- 02.06.2016 19:09:43 --

madschumacher в сообщении #1128326 писал(а):

но таких полимеров я навскидку не назову ни одного.

Полиацетилен? :-)

[madschumacher]

Munin в сообщении #1128329 писал(а):

Ну зачем обязательно брать продольные фононы? Можно подумать об электронах проводимости (и дырках), об экситонах, о магнонах, орбитонах, спинонах... Зоопарк квазичастиц в ТТ достаточно велик.

Вот опять же, поскольку полимеры (обычно) -- это все ж органические или элементорганические молекулы, а в них подобное сложно отыскать. А наверное, когда находят, то в Натуру или Sciency [(c) Stein Gate].

Munin в сообщении #1128329 писал(а):

madschumacher в сообщении #1128326 писал(а):

но таких полимеров я навскидку не назову ни одного.

Полиацетилен?

Да, действительно Но у него (и других поливинеленов) наверное уже всякой проводимости и прочего наизучались А за него своего Нобеля люди уже срубили (правда за синтез).

[Munin]

Полибензол ещё можно выдумать какой-нибудь... (как "порох непромокаемый")