Редактирование: Heat transfer in a 1D harmonic crystal

Перейти к: навигация, поиск

Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.

Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия Ваш текст
Строка 1: Строка 1:
This is an old version of the page, please see the new versions:
+
[[Виртуальная лаборатория]] > [[Heat transfer in a 1D harmonic crystal]] <HR>
  
* [[:en:Heat transfer in a 1D harmonic crystal|Heat transfer in a 1D harmonic crystal]]
+
 
* [[:en:Heat transfer in a 1D harmonic crystal: periodic temperature|Heat transfer in a 1D harmonic crystal: periodic temperature]]
+
Theory: [[А.М. Кривцов|A.M. Krivtsov]], published at [http://arxiv.org/abs/1509.02506 arXiv:1509.02506 (cond-mat.stat-mech)]
* [[:en:Heat transfer in a 1D harmonic crystal: regular temperature|Heat transfer in a 1D harmonic crystal: regular temperature]]
+
 +
Programming: [[Д.В. Цветков|D.V. Tsvetkov]]
 +
 
 +
== Model ==
 +
 
 +
We consider a one-dimensional crystal, described by the following equations of motion:
 +
:<math>
 +
    \ddot{u}_i = \omega_0^2(u_{i-1}-2u_i+u_{i+1})
 +
    ,\qquad \omega_0 = \sqrt{C/m},
 +
</math>
 +
where
 +
<math>u_i</math> is the displacement of the <math>i</math>th particle,
 +
<math>m</math> is the particle mass,
 +
<math>C</math> is the stiffness of the interparticle bond.
 +
The crystal is infinite: the index <math>i</math> is an arbitrary integer.
 +
The initial conditions are
 +
:<math>
 +
    u_i|_{t=0} = 0
 +
    ,\qquad
 +
    \dot u_i|_{t=0} = \sigma(x)\varrho_i
 +
    ,
 +
</math>
 +
where <math>\varrho_i</math> are independent random values with zero expectation and unit variance; <math>\sigma</math> is variance of the initial velocities of the particles, which is a slowly varying function of the spatial coordinate <math>x=ia</math>, where <math>a</math> is the lattice constant. These initial conditions correspond to an instantaneous temperature perturbation, which can be induced in crystals, for example, by an ultrashort laser pulse.
 +
 
 +
== Macroscopic equations ==
 +
 
 +
{{oncolor||red|—}} Heat (Fourier): <math>\dot T = \beta T''</math>
 +
 
 +
{{oncolor||#008888|—}} Heat wave (MCV): <math>\ddot T +\frac1\tau\dot T = \frac\beta\tau T''</math>
 +
 
 +
{{oncolor||#00ff00|—}} Wave (d’Alembert): <math>\ddot T = c^2 T''</math>
 +
 
 +
{{oncolor||blue|—}} Reversible (Krivtsov): <math>\ddot T +\frac1t\dot T = c^2 T''</math>
 +
 
 +
Notations:
 +
<math>t</math> is time (variable),
 +
<math>\tau</math> is the relaxation time (constant),
 +
<math>\beta</math> is the thermal diffusivity,
 +
<math>\kappa</math> is the thermal conductivity,
 +
<math>c</math> is the sound speed,
 +
<math>\rho</math> is the density.
Вам запрещено изменять защиту статьи. Edit Создать редактором

Обратите внимание, что все добавления и изменения текста статьи рассматриваются как выпущенные на условиях лицензии Public Domain (см. Department of Theoretical and Applied Mechanics:Авторские права). Если вы не хотите, чтобы ваши тексты свободно распространялись и редактировались любым желающим, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого.
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ МАТЕРИАЛЫ, ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ!

To protect the wiki against automated edit spam, we kindly ask you to solve the following CAPTCHA:

Отменить | Справка по редактированию  (в новом окне)