相變研究方法

❶ 物理上相變理論是什麼

解釋物質的各種相變現象的理論。相變有時是突變（如固液相變），有時也可以是比較平穩的變化（如一定溫度以上的氣液相變），在二者之間的臨界點會發生很多反常的現象，如比熱無限增大等，稱為臨界現象，是相變理論研究的重要課題之一。

1982年諾貝爾物理學獎授予美國紐約州伊薩卡康奈爾大學的K.威耳遜（Kenneth G.Wilson，1936—），以表彰他對與相變有關的臨界現象所作的理論貢獻。

在日常生活中，也可從經典物理學中，我們知道，物質可以存在於不同的相中。我們還知道，如果改變壓強或溫度之類的參數，就會發生從某一相到另一相的轉變。只要足夠地加熱，液體就會變成氣體，也就是從液相轉變為氣相。金屬達到一定的溫度會熔化，永久磁體達到一定溫度會失去磁性。

物理學中相變的研究經歷了很長的時間。人們對很多系統進行過研究。相變的特點往往是某些物理特性的數值發生突變，也有一些情況是變化比較平穩。例如，在臨界點上液態和氣態之間的相變，鐵、鎳、鈷之類的金屬從鐵磁性轉變為順磁性，其變化過程就比較平穩。這些平穩的相變在臨界點附近往往會出現一些典型的反常性。當接近臨界溫度時，有些量會超過極限值。這些反常性通常稱為臨界現象。當接近臨界點時，往往會發生非常大的漲落。

19世紀末、20世紀初就開始對某些特殊系統的臨界行為，例如液氣之間的相變和鐵磁性與順磁性之間的轉變作過定性描述。蘇聯物理學家朗道在1937年就發表了關於相變的普遍理論，他把早期理論所得結果作為特例納入他的理論中。二極模型的熱力學特性是經常討論的課題，1968年獲諾貝爾化學獎的昂塞格爾（L.Onsager）對此得出了精確解。這為臨界現象的進一步認識奠定了基礎。朗道理論和以前所有的理論在預言臨界點附近的行為時幾乎都得到完全一致的結論。然而，當人們對許多系統作了廣泛而詳細的研究之後，驚奇地發現臨界行為和朗道理論的預言相差甚遠。用各種不同的理論模型進行數值計算，也顯示對朗道理論有很大偏離。美國康奈爾大學的費塞爾（M.E.Fisher）對實驗數據的分析，起了指導作用。康奈爾大學另一位物理學家維丹（Widom）和蘇聯物理學家巴達辛斯基（A.Z.Patashinskii）、波克羅夫斯基（V.L.Pokrovski）以及芝加哥大學的卡達諾夫（L.P.Kadanoff），都在理論上作了重要貢獻。卡達諾夫提出了非常重要的新思想，對以後的發展有很大的影響。然而他的理論無法對臨界行為進行計算。

❷ 量子相變是什麼

量子相變 是指發生在絕對零度的相變現象。與熱相變不同的是，熱相變的發生是由於熱擾動所造成，而量子相變是經由量子漲落所造成。量子相變的發生代表著在量子多體系統中基態的性質隨著外部參數發生突然的驟變。傳統上研究量子相變的方法和研究熱相變的方法類似，主要根據朗道的對稱破缺理論和序參量來決定量子系統的相圖。近年來由於量子資訊學的蓬勃發展，有一些物理學家利用量子資訊學來研究量子相變，例如糾纏熵和保真度。

❸ 岩相變化研究

不同的岩相是在不同的特定沉積條件下形成的一些有特色的岩石。由於不同岩相具有不同的顏色、成分、結構和沉積構造，其波譜特徵和抗風化能力各異，在遙感圖像中便構成不同的影像特徵。陸地衛星圖像安順幅，從影像特徵可以看到西部三疊系為層理較明顯的碳酸鹽岩，向東很快變為層理不太明顯、色調也比較淺的碎屑岩系，中間為一條南北向深灰色的岩石堤礁，是相變界線。這是我國西南地區三疊系下統飛仙關組地層相變的遙感實例。此外，各種成因類型的鬆散沉積物在岩相變化的解譯中也可起到較好的解譯效果。

綜上所述，利用影像地層分析來研究地層的劃分，追索地層橫向變化，進行地層對比，是其他研究方法不能取代的。但也應該看到，影像地層作為地層分析的一種手段，也和地震地層學方法、磁性地層學方法、化學地層學方法一樣，有一定的局限性。從目前來看，遙感影像解析度是有限的 ( 影像與實地之間、地層劃分點精度) ，不可能像地面實測剖面解析度那樣精細。由於解譯經驗、水平的限制，不同解譯人員對地層影像的解譯也存在差異和多解性。隨著遙感感測器的改進，計算機處理技術和影像解析度的提高，遙感影像地層分析的解析度和准確率必將不斷提高，影像地層分析的應用領域也會不斷拓寬，並在實踐中將不斷發展和日臻完善。

復習思考題

1. 簡要說明不同礦物的反射光譜及發射光譜特徵。

2. 簡要說明三大岩類的反射光譜特徵。

3. 影響岩石光譜特徵的主要因素有哪些?

4. 簡述遙感岩性影像特徵的目視解譯方法。

5. 分別敘述沉積岩、岩漿岩及變質岩影像的主要判讀標志。

6. 結合實例說明主成分分析在岩礦信息提取中的作用。

7. 簡述遙感影像地層分析主要內容及影像地層單位的劃分。

❹ 如何利用比熱研究有序，無序轉變

某些替代式固溶體，當溫度甚低時，不同種類的原子在點陣位置上呈規則的周期性排列，稱有序相，而在某一溫度以上，這種規律性就完全不存在了，稱無序相。固溶體在這一溫度（稱為相變溫度或居里點）發生的這種排列的規律性的產生或喪失，同時伴有結構的對稱性的變化，被稱為有序—無序相變。例如，對於具有相同原子數的CuZn合金,在460℃以上為體心立方的無序結構，即兩種原子占據任一陣點的幾率相同;當溫度降到460℃時，則開始有較多的Zn原子占據了體心的位置，稱部分有序；而當溫度甚低時，則所有的Zn原子全部占據了體心位置，成為簡單立方的有序結構了。這種有序結構又稱為無序結構的超結構。某些三元合金也有類似的情形。
原子在點陣位置上的分布情況常用序參量表示，它表示出在任意距離的兩個位置上原子分布的相關性。當此二位置處在有限距離時的序參量稱為短程序。當此二位置間的距離無限大時，則稱為長程序。如對CuZn合金，長程序與占據了晶胞中心的Zn原子的百分數成正比,最近鄰短程序與最近鄰的Zn－Cu原子對的百分數成正比。序參量是溫度的函數，在一般情況下,在完全有序時,它趨於1；在完全無序時,它為零。附圖表示及隨溫度變化的兩種情況。由圖可知，在相變點，長程序可以跳躍地或連續地變為零，它們分別對應於一級相變及二級相變（見固體中的相變）。而在相變點以上，卻仍然存在有一定的短程序。這種在相變點以上存在的具有一定的短程序的小區域，是某些固溶體在相變點以下發生的有序化過程的核心,且當這樣的兩個有序區域長大而相接觸時,則有可能形成反相疇（見面缺陷）。
有序－無序相變
X 射線、中子和電子衍射和漫散射是研究有序－無序相變的最通常而最有效的方法。此外，相變可導致物理性質如比熱容、電阻率、彈性常數、磁性和范性等的變化，這些性質的測量以及顯微觀察等都可用於研究這個相變過程。

有序—無序相變是合作現象中較簡單的一種，對這種相變進行了各種方法和各種近似程度的計算。這些研究又被其他類型的如填隙式固溶體的有序—無序相變、有序—無序型的鐵電相變以及鐵磁相變等理論所借鑒。現在，有序—無序相變的內容已推廣包括了位置的、分子取向的和電子或核自旋的有序—無序相變等三種情形。並且，由於臨界現象的研究吸引了人們的很大興趣，有序—無序相變這一長期被研究著的課題仍然受到注意。

❺ 固體物理學的相變

在固體物理學中相變佔有重要地位。它涉及熔化、凝聚、凝固、晶體生長、蒸發、相平衡、相變動力學、臨界現象等，19世紀J.吉布斯研究了相平衡的熱力學。後來P.厄任費斯脫在1933年對各種相變作了分類。一級相變，其特徵是有明顯的體積變化和潛熱，有「過冷」或「過熱」的亞穩態。在相變點兩相共存。固體－液體相變是一級相變。另一類是二級相變，其特徵是沒有體積變化和潛熱，不會有過冷或過熱的狀態。在相變點兩相不共存，但某些物性卻有躍變。鐵磁體的順磁－鐵磁相變，超導體的超導－正常相變都是二級相變。朗道在1937年提出二級相變的唯象理論，用序參量描寫相變點附近的有序態。這個理論用於超導電性、液氦超流性、鐵電體、液晶的相變都取得成功。60年代以後，人們對發生相變點的臨界現象做了大量研究，總結出標度律和普適性。L.卡達諾夫在1966年指出在臨界點粒子之間的關聯效應起重要作用。K.威耳孫在1971年採用量子場論中重正化群方法，論證了臨界現象的標度律和普適性，並計算了臨界指數，取得成功。 鐵電體和反鐵電體中位移型的結構相變，同居里點附近某個點陣波模式的頻率反常變小或趨於零的現象，即所謂軟模效應，有密切的關系。某些固體其特徵物性沿一定方向周期變化，此周期與點陣的周期可能通約或不可通約，分別形成有公度相和無公度相。此外，關於混沌相的由來和性質，二維體系相變的新特點等都是人們很重視的課題（見固體中的相變）。

❻ 固態相變的分類

固態相變研究各種固體組織結構的形成及其穩定性。

當一組原子或分子的集聚體具有均一的原子或電子組態時，這一集聚體稱為相(phase)；它具有一系列熱力學性質特徵，如體積、壓力、溫度及能量。

相變就是兩相之間具有明顯的界限、相界兩側的微觀結構、成分（或兩者兼而有之）發生不連續變化。

根據不同的分類方法有不同的分類，以金屬固態相變為例：

• 按相變的平衡狀態

可以分為平衡相變和非平衡相變；

• 按熱力學分類

可分為一級相變和二級相變；

• 按原子的遷移特徵分類

可分為擴散型相變和無擴散型相變。

❼ 有哪些可能的方法可以鑒別材料中發生了相變,請舉出盡可能多的方法

中葯常用的鑒定方法有：來源（原植物、原動物和礦物）鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定及理化鑒定等方法。 1、來源鑒定是應用植（動）物的分類學知識，對中葯的來源進行鑒定，確定其正確的學名；應用礦物學的基本知識，確定礦物中葯的來源。以保證在應用中品種准確無誤。 2、性狀鑒定是用眼觀、手摸、鼻聞、口嘗、水試、火試等十分簡便的鑒定方法，來鑒別葯材的外觀性狀。這些方法在我國醫葯學寶庫中積累了豐富的傳統鑒別經驗，它具有簡單、易行、迅速的特點。性狀鑒定和來源鑒定一樣，除仔細觀察樣品外，有時亦需核對標本和文獻。對一些地區性強或新增的品種，鑒定時常缺乏有關資料和標准樣品，可寄送少許樣品到生產該葯材的省、自治區中葯材部門或葯品檢驗所了解情況或請協助鑒定。必要時可到產地調查，採集實物標本，了解生產、加工、銷售和使用等情況，以便進行鑒定研究。直觀的性狀鑒定是很重要的，也是中葯鑒定工作者必備的基本功之一。 3、顯微鑒定是利用顯微鏡來觀察葯材的組織構造、細胞形狀以及內含物的特徵，用以鑒定葯材的真偽和純度，顯微鑒定常配合來源、性狀及理化鑒定等方法解決實際問題。當葯材的外形不易鑒定，或葯材破碎或呈粉末狀時，此法較為常用。《中華人民共和國葯典》已將顯微鑒定應用到很多中葯和中成葯制劑的鑒別中。進行顯微鑒定，鑒定者必須具有植物（動物）解剖的基本知識，掌握製片的基本技術。顯微鑒定的方法，因材料和要求的不同而不同。 4、理化鑒定是利用某些物理的、化學的或儀器分析方法，鑒定中葯的真實性、純度和品質優劣程度，統稱為理化鑒定。通過理化鑒定分析中葯中所含的主要化學成分或有效成分的有無和含量的多少，以及有害物質的有無等。

❽ 馬氏體相變的研究

幾十年來馬氏體相變的研究，從表象逐步深入到相變的本質，但是對一些根本性問題還認識得不很完整。馬氏體相變時母相和新相成分相同，因此可以把合金作為單元系進行相變的熱力學研究。用熱力學處理來計算Ms 溫度以及驗證相變過程的工作還處於發動階段。雖然從實驗上可以得到相變的慣習(析)面、取向關系以及應變數，但相變過程中原子遷動的過程尚未了解。晶體學的表象理論，應用數學(矩陣)處理,預測馬氏體相變過程的形狀改變是均勻點陣形變、不均勻形變和剛性轉動的結果；這只在Au-Cd、Fe3Pt及高鎳鋼和高鋁鋼中得到驗證，對大多數合金還不完全與實驗結果相符合。在某些馬氏體相變前觀察到物理性質異變(如彈性模量下降)揭示了相變前母相點陣振動(聲學模)的軟化，預相變和軟模已為人們所注意。馬氏體相變研究歷史較久，工業上應用較廣，也開始對金屬和非金屬的馬氏體相變進行統一的研究。