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Xi liste Compilée de tous les Concepts Clés (Glossaire)

Dans le document Physique du solide (Page 88-91)

Mouvement Anharmonique : est un mouvement d’un corps sujet à une force res-tauratrice qui n’est pas directement proportionnelle au déplacement d’un point fixé dans la ligne de mouvement.

Recuit : c’est le processus de chauffage d’une substance à une température spécifique inférieure à son point de fusion, le maintien de cette température pendant un certain temps, avant de refroidir lentement. La Cristallisation lente se fait donc à l’état solide dans des conditions de température contrôlée. Le Recuit adoucit généralement des métaux et des articles de verre se stabilisent en permettant des contraintes produites durant la fabrication de disparaître.

Orbitale Atomique : Est une fonction autorisée d’onde d’un électron dans un atome obtenue par les solutions de l’équation d’onde SchrÖdinger.

Bandes: Dans les solides cristallines, les atomes interagissent avec leurs voisins, et les niveaux d’énergie des électrons dans les atomes isolés se transforment en bandes. Réseau de coordination: Un réseau cristallin dans lequel chaque ion à la même relation que ses ions voisins dans toutes les directions, donc l’identité des molécules devient ambiguë.

Structure Cristalline : La spécification des deux cadres géométriques auxquels le cristal est référé, et de l’arrangement des atomes ou la distribution de la densité des électrons par rapport à ce cadre.

Degrés de liberté : le nombre de degrés de liberté d’un système mécanique est égal au nombre de variables indépendantes nécessaires pour décrire sa configuration, par exemple un système composé de deux particules reliés par une barre rigide possède 5 degrés de liberté puisque 5 coordonnées (3 du barycentre ou de chaque particule, ainsi que 2 angles) sont nécessaires pour préciser son état. Le plus petit nombre de coordonnées nécessaires pour préciser l’état du système est appelé coordonnées gé-néralisées et qu’elle spécifie l’état du système complet, elles précisent aussi l’état de toute particule du système. Les coordonnées généralisées peuvent être choisies de plus d’une façon. Le nombre de degrés de liberté dépend uniquement des possibilités de mouvement des différentes parties du système et non pas des mouvements réels. Pour un gaz monoatomique, le nombre est 3. Pour le gaz diatomique avec des molécules rigides, elle est de 6, composé de 3 degrés de liberté du centre de gravité afin de se déplacer dans l’espace, 2 degrés de liberté de la ligne reliant les deux atomes afin de changer de direction dans l’espace et 1 pour la rotation autour de cet axe.

Dopage : est l’ajout d’impuretés (dopants) à un semi-conducteur afin d’arriver à une n-conductivité désirée ou p-conductivité.

Énergie d’Équipartition : Le principe d’énergie d’équipartition est basé sur la mé-canique statistique classique et énoncé par Boltzmann, stipule que l’énergie moyenne des molécules d’un gaz est répartie également entre les différents degrés de liberté des molécules. L’énergie moyenne de chaque degré de liberté est de ½ kT, où k est la constante de Boltmann et T est la température thermodynamique.

Conductivité Intrinsèque : La conductivité d’un semi-conducteur qui est associée au semi-conducteur lui-même n’est pas contribuée par des impuretés. À toute température un nombre égal de porteurs de charge des électrons et des trous sont thermiquement générés, et ce sont eux qui donnent naissance à la conductivité intrinsèque.

Réseau : Un réseau est une géométrie simplifiée d’un cristal dans lequel les atomes sont balayés ne laissant qu’un squelette de points mathématiques par lesquels cha-que point remplace n’importe quoi de une à plusieurs centaines d’atomes d’origine. Chaque groupe de ces atomes est appelé la base.

Capacité thermique molaire : est la capacité thermique par unité de montant de subs-tance d’un élément, composite ou matériau. Elle est mesurée en kelvin par mole. La Mole: Une quantité qui contient 6.02 x 1023 particules est la mole.

Principe d’exclusion de Pauli : est le principe selon lequel deux fermions identi-ques dans tout système ne peuvent être dans le même état quantique, c’est-à-dire ne peuvent avoir le même ensemble de nombres quantiques. Le principe a d’abord été proposé en (1925) dans la forme que pas plus de deux électrons dans un atome pourrait avoir le même ensemble de nombres quantiques. Cette hypothèse a représenté les principales caractéristiques de la structure de l’atome et de la table périodique. Avec l’introduction du quatrième nombre quantique, on a vu que seulement un électron peut être dans un état donné. Un électron dans un atome est caractérisé par quatre nombres quantiques,

n,l,m

et

s

(où

n,s,l

et

m

sont respectivement nombre

quan-tique principal, nombre de spin quanquan-tique, nombre quanquan-tique azimutal, et de spin magnétique. Une orbitale atomique particulière qui a des valeurs fixes de

n,l

et

m

peut donc contenir un maximum de deux électrons, puisque le nombre quantique de spin

s

peut être + ½ ou - ½. Deux électrons de spins opposés dans une orbitale atomique sont dits couplés en spin.

Photons: un photon est le quantum de rayonnement électromagnétique. Il a une énergie de

h

est la constante de Planck et

ν

la fréquence du rayonnement. À certains fins, les photons peuvent être considérés comme des particules élémen-taires voyageant à la vitesse de la lumière

( )c

et ayant un momentum de

hν /c

. Les photons peuvent provoquer une excitation des atomes et des molécules et d’autres plus énergiques peuvent provoquer de l’ionisation.

Phonons: Dans un solide, les atomes ne vibrent pas de façon autonome, mais les oscillations sont transmises à travers la substance comme des ondes acoustiques à fréquences extrêmement élevées,

f

, (typiquement de l’ordre de

10

12

Hz

).

L’éner-gie transmise par les vagues est quantifiée; le quantique est appelé un phonon et a une valeur

hf

, où h est la constante de Planck. À de nombreuses fins les phonons

peuvent être traités comme s’ils étaient des molécules de gaz qui se déplacent dans l’espace occupé par le solide, le libre chemin moyen étant limité par divers processus de diffusion.

Déformation plastique : Des études microscopiques montrent que lorsqu’un métal est déformé plastiquement, la déformation arrive par un glissement sur un plan au long de la direction de la ligne dans le plan.

L’Élasticité : La loi de Hooke est valide pour la compression ainsi que la tension si la déformation compressive n’est pas trop grande. Pour beaucoup de matériaux, la constante de Young a la même valeur pour les compressions tensiles et compressives, l’exception des matériaux composés, tels que le béton.

Isolants: Les bandes qui sont complètement remplies d’électrons ne peuvent pas conduire l’électricité, car il n’y a d’état d’énergie proche sur laquelle les électrons peuvent y sauter. Les matériaux dans lesquels toutes les bandes sont remplies sont appelés isolants.

Métaux:- Les métaux sont de bons conducteurs car ils ont des espaces non-remplis dans la bande d’énergie de valence.

Conductivité Thermique : peut être conceptuellement vue comme le contenant des propriétés qui mettent en relation le taux de perte de chaleur par unité de surface au taux de changement de température.

Transfert thermique par conduction : implique le transfert d’énergie dans le maté-riau sans mouvement du matématé-riau dans son ensemble. Le taux de transfert thermique dépend du gradient de température et la conductivité thermique du matériau. Dans la physique du solide, la structure des bandes électroniques (ou tout sim-plement structure des bandes) : d’un corps solide décrit une plage d’énergie qu’un électron est interdit ou permis d’avoir. La structure des bandes détermine les propriétés électroniques, optiques et autres d’un matériau.

En optique, la réflectivité:- est la réflectance (le ratio de la puissance réfléchie au pouvoir incident, généralement exprimé en décibels ou pourcentage) à la surface d’un matériau tellement épaisse que la réflectance ne change pas lorsque l’épaisseur augmente.

Point de rupture : Un point sur un graphe de contrainte versus déformation pour un matériau sur lequel la déformation devient dépendante du temps et le matériau commence à couler.

Xii. liste Compilée de lectures Obligatoires

Dans le document Physique du solide (Page 88-91)