ра а, которое было установлено А.
Эйнштейном: О = о2/т; это
соотношение верно с точностью до коэффициента, зависящего от
геометрии решетки и близкого к единице (переписанное в виде а = оно напомнит вам уже
знакомое выражение — одно из
основных уравнений диффузии).
Вот мы и получили типичный
релаксационный процесс, вызывающий внутреннее трение. Будем
циклически изменять нагрузку, приложенную вдоль оси 1 (растяжение — сжатие).
Если частота колебаний очень высока и время цикла мало по сравнению с т,
атомы не успеют совершить перескок, как напряжение уже изменит знак и
ребра 1 начнут
сжиматься, становясь вместо более удобных, наоборот, более неудобными
позициями внедрения. Атом углерода успевает лишь «захотеть»
перескочить, как ситуация резко изменяется.
При слишком низких частотах все
перескоки будут успевать следовать за изменяющимся напряжением. В ходе
нагружения атомы успевают занять вертикальные ребра, в ходе разгрузки —
перескочить обратно и создать первоначальное беспорядочное распределение
по трем осям. Когда внешнее напряжение начнет сжимать кристалл вдоль
оси 1, атомы из
вертикальных осей будут переходить в горизонтальные и т. д., причем,
поскольку время цикла велико по сравнению с т, в каждый данный момент
будет успевать устанавливаться именно то распределение атомов по трем
осям, которое лучше всего соответствует величине и знаку
напряжения.
Как мы уже знаем, в этих двух
крайних случаях внутреннего трения нет. Оно достигнет максимума при
частоте колебаний, отвечающей условию сотр = 1, причем
тр здесь близко по величине к х — времени
диффузионного скачка. Ведь не так уж важно, что именно является
движущей силой скачков — различие в концентрации атомов углерода в
разных местах, как при обычной диффузии, или периодически изменяющееся
внешнее напряжение, как в нашем примере.
Теперь, измерив частоту со, при
которой внутреннее трение достигло максимума, и период решетки а, мы легко определим
коэффициент О.
Интересно, что максимум
внутреннего трения, обусловленный рассмотренным процессом, при
комнатной температуре обнаруживается при частоте около 1 Гц, что очень
удобно для измерений. Но вообще мы можем
