Amorfie ķermeņi. Cietie ķermeņi, to zīmes un spēka darbi II. Jauna materiāla ieviešana

Dabiski un mākslīgi veidoti ķermeņi. Jūs jau zināt, kā atšķirt dzīvo un nedzīvo dabu. Vikoristovuyuchi rīsi. 9, nosauc dzīvās un nedzīvās dabas ķermeņus.

Dabisko ķermeņu Krimā tiek izmantoti arī cilvēku radīti ķermeņi. Piemēram, dienā istabā karājas dabiskais Saules ķermenis, bet vakaros mēs korozējamies ar mākslīgiem ķermeņiem - stāvlampu vai lustru. Jūras un upes ir dabiski ķermeņi, un baseins un mieti ir cilvēka radīti. Smaka virmo pēc formas, rozēm, masas, pienākuma.

Tālruņa indikācijas. Noteiktās īpašības dod iespēju atšķirt ķermeni. Pagaidi, var viegli sajaukt skolas palīgu un vistas olu, smirdīgās lauskas var mainīt formu. Palīgstrādnieks - ķermenis pareiza forma. Jūs varat izmērīt savu garumu, platumu un augstumu. Vimirati rozmiri vistas olu iespējams, lauskas bija pilnīgi neregulāras formas.

Raksturojot uguni, mēs sakām, ka nedzīvās dabas ķermeņi var radīt lielas atmiņas, ko nevar teikt par kviešu vārpu.

Ūdens cietās, retajās un gāzveida dzirnavās

Nevajag saukt kavunu un ķiršu, lai bez žēlastības atpazītu, ka kavunam ir liela nozīme. Masa- Tse joprojām ir viena ķermeņa īpašība.

Ir iespējams raksturot ķermeni pēc neskaidra. Vējš var būt ievērojami lielāks, apakšējā kauss. Taisnstūra formas korpusa tilpumu nosaka, reizinot joga garuma, platuma un augstuma vērtības. Lai samazinātu ķermeņa apjomu neregulāra forma, jums ir nepieciešams zanurit joga pie ūdens. Obsyag tіla dorіvnyuє ob'єmu vіtіsnenої tіlom vod.

Raksturlielumi līdz– Tās ir pazīmes, par kuru smaku jācīnās. Pirms tam var redzēt tіl īpašības forma, rozmіri, masa, obsyag. Lineārs rozmіri, masu obsyag tіl vymіryuyut par palīdzību priladіv.

Ķermeņu raksturošana, cieņa pret to kopējo nometni. Atsevišķi ciets ķermenis, dzimtene, gāze. Kopiyka - tse ciets ķermenis, rasa - reti, un atkal - gāzveida. Dabas ķermenis ir svarīgāks par stingrību.

Ķermeņa forma tiek uztverta vizuāli, lai jūs varētu redzēt rītausmu. Vikoristovuyuchi rīsi. 10, mēģiniet saskaņot ķermeni ar formu un izmēru. Materiāls no vietnes

Ķermeņa apraksts aiz plāna. Vikoristovuyuchi īpašības, korpusu var aprakstīt plānam: 1) forma; 2) samierināšanās; 3) masa; 4) pienākums. Burkānu aprakstīsim pēc plāna, noslaukot balodi (12 cm) un masu (100 g) priekšā. Lai apzīmētu obsyag, burkānu nepieciešams aprakt mierīgā cilindrā ar ūdeni (11. att.). Priekšā iegaumējiet tilpuma norādes uz cilindra skalas, līdz burkāni kļūst blāvi, un tad mēs kļūsim blāvi. Mazumtirdzniecībā tiks pārdoti tikai burkāni. Šim dibenam tam vajadzētu būt apmēram 30 ml.

Dotā vimiryuvannya dod iespēju raksturot burkānu šādā rangā: ķermenis ir neregulāras formas, garums 12 cm, svars 100 g un tilpums 30 ml.

Aiz šīm zīmēm jūs varat neatkarīgi salīdzināt dažādus dabiskos un cilvēka radītos ķermeņus.

Ar rozmіrіv, masi, formu palīdzību, kas obligāti līdz brīdim, kad ir iespējams aprakstīt ķermeni un salīdzināt to ar citiem.

Či nepazina tos, kas jokoja? Paātriniet ar joku

Cieta ķermeņa fizika ir viens no klusākajiem soļiem, uz kura balstās mūsdienu tehnoloģiskie panākumi. Faktiski visa inženieru armija strādā pie vislabākajiem cietajiem materiāliem, izstrādājot un sagatavojot visdaudzpusīgākos instrumentus, daudzpusību, mehāniskās un elektroniskās sastāvdaļas, kas nepieciešamas tādām žalūzijām kā savienojumi, transports, dators un pamata aprīkojums.

SPĒKS CIETIE TIL

Mehāniskās, termiskās, elektriskās, magnētiskās un optiskās spējas var redzēt pirms cieto ķermeņu fiziskajiem spēkiem. Їх vivayut, posterіgayuchi, kā vadīt zīmi, mainoties temperatūrai, netikumam vai skaļumam, ņemot vērā mehānisko spriegumu, elektrisko un magnētisko lauku, temperatūras gradientus, kā arī dažādu vibrāciju pieplūdumu - gaismu, rentgena starus, staru elektroni.

struktūra.

Ciets ķermenis sastāv no atomiem. Tas pats arguments norāda uz intensīvu gravitācijas spēku klātbūtni, kas saista atomus kopā, šis iekļaušanas spēks, bez šiem starp atomiem nebūtu nekādas iejaukšanās. Šādas mijiedarbības rezultātā cieta ķermeņa atomi bieži zaudē savu individuālo spēku, un tas tiek skaidrots ar jaunu, kolektīvu atomu sistēmas spēku, kā to sauc par cieto ķermeni.

Kāda ir šo spēku būtība? Lielu atomu veido pozitīvi lādēts kodols un decimāls skaits negatīvi lādētu elektronu (kuru masa ir ievērojami mazāka par kodola masu). Labi zināmi kulona (elektriskie) spēki, kas veidojas starp lādētām daļiņām, rada spriegumu starp kodolu un elektroniem, kā arī savstarpēji ietekmē elektronus. Tāpēc cieto ķermeni var uzskatīt par to, kā sistēmas ir salocītas kopā, kodoli un elektronu sistēmas tiek savstarpēji sadalīti, un sistēmas pārkāpumi tiek piesaistīti viens pret vienu. Šāda objekta fizisko spēku nosaka divas fundamentālas fizikālās teorijas - kvantu mehānika un statistiskā mehānika. Vēloties savstarpējās mijiedarbības raksturu starp vіdomy daļiņām, to ārkārtīgi lielais skaits (~ 10 22 kodoli un vēl vairāk elektronu 1 cm 3 ) neļauj sniegt precīzāku teorētisko aprakstu par cieto ķermeni. ELEKTROENERĢIJAS MAGNĒTISMS; KVANTU MEHĀNIKA; STATISTISKĀ MEHĀNIKA.

Vikoristannya modeļi.

Cieta ķermeņa fiziķim sāciet ņemt vienkāršus cieta ķermeņa modeļus un pēc tam veikt to fizisko spēku aprēķinus. Modeļi ir jāpabeidz vienkārši, lai būtu iespējams to teorētiskais aprakstīšana, un tajā pašā laikā jāpabeidz salocīti, lai jaudas robežās nedaudz smirdētu. Piemēram, lai izskaidrotu dažas no svarīgākajām elektrovadītspējas likumsakarībām, parasti ir piemērots vienkāršs metāla modelis kā pozitīvo jonu sistēma, zanurenih pūstošo elektronu gāzē. Ale šķita ļoti svarīgs supravadītspējas modeļa ierosināšanai, jo holandiešu fiziķis Kamerlings-Onnes 1911. gadā ļāva skaidri izskaidrot supravadītspējas fenomenu.

Supravadītspēja.

Acīmredzot zemās temperatūras dēļ bagātajos metālos un sakausējumos paaugstinās spēja vadīt elektrību. (Elektriskais striķis ir elektronikas kārtībā.)

1956. gadā amerikāņu fiziķis L. Kūpers izstrādāja vīziju, ka dziedošajiem prātiem par elektronisko vadītspēju metālā viņi var izdarīt vāju likmi. Kūpera derību cena ir balstīta uz slaveno Bardina - Kūpera - Šrifera (BCS) supravadītspējas teoriju, kas tika ierosināta 1957. gadā; 1972. gadā trīs amerikāņu fiziķiem tika piešķirta Nobela prēmija.

Gaisvadu stacijā runa nav par elektriskās strūklas balsta remontu. Tāpēc supravadītāja runa ļoti interesē enerģētiķus, jo ir iespējams samaksāt par viņu palīdzību, piemēram, pārraidīt elektrisko straumi ievērojamā attālumā bez siltuma un citām izmaksām. Prote vishche par pevnu (tā es saucu kritisks) ir zināma supravadītspējas temperatūra, un metālam ir jauns elektriskais opirs. Dažos prātos supravadītspēju iznīcina arī magnētiskais lauks. Elektriskais striķis, kas iet cauri virsvadītājam, rada magnētisko lauku uz ūdens virsmas, tāpēc arī virsvadītāja plūsmas virsvadītspējas augšējā robeža sabrūk. Tomēr mēs saskaramies ar zemām kritiskajām temperatūrām, starp kurām iespējama liela mēroga supravadītāju applūšana. Supravadītāji ir jāatdzesē ar retu ūdeni un vēl vairāk ar retu hēliju. Aizsargājiet supravadošos tinumus (piemēram, titāna sakausējumus ar neobієm) jau plaši pazīstami elektromagnētos. Turpinās pētījumi par jauniem materiāliem (tostarp organiskiem kristāliem un polimēriem) ar augstāku kritisko temperatūru, kā arī iespēju tālāk pārkarst supravadītājus. Fahіvtsі podіvayutsya, scho liela mēroga zastosuvannya supravadītāji elektromotoros un ģeneratoru rūpniecisko virobnizstvo rozpochnetsya pat tuvāko klints. Īpaši aizraujošas ir gaisvadu vadītāju stagnācijas perspektīvas grābekļa transportā. Krievijā vadītāja magnēts tiek ievadīts vadītājā ar virpuļplūsmām, it kā to lokā rodas magnētiskie lauki, ka magnēts tiek izpūsts, ka tas sabrūk. Nostiprinot, piemēram, par vadītāju izmantojot supravadošu magnētu un vikorista sliedi, jūs varat sasniegt magnētiskās nobīdes (levitācijas) efektu. Tāpēc brauciet ar magnētisko balstiekārtu, it kā jūs būtu cieņā, mātes ir zemu priekšā lielajiem vilcieniem un vilcieniem uz gaisa spilvena.

Džozefsona efekts.

Tas pats spriegums izejas plīvurā uzrauga Bulo іniziy bija robots Anglіyski Fіzika B. Josephson, Yaki 1962 Rotskivas, sinusa no Kvantovosychnya tuneļiem tajā pašā uzraugs) Eksperimenti bez aizķeršanās ir apstiprinājuši jogas prognozes. Viena no galvenajām šādas pārejas autoritātēm (saukta par Džozefsonu) ir tās, kas pārsteidz Kūpera pārus, izmantojot jaunas iespējas, lai iedvesmotu mazumtirdzniecības potenciālu starp gaisvadu vadītājiem. (Lai gan klasiskajās parādībās elektriskais striķis tiek vainots tikai starp punktiem ar atšķirīgām potenciāla vērtībām.) Šīs strumas biežumu nosaka pēc vienkāršas formulas n= 2eV/h, de 2 e- Maksa par Kūpera elektronisko likmi, V- Pievienots spriegums un h- fundamentāla konstante, kā to sauc par post-Planka.

Nav pārsteidzoši, ka aiz Džozefsona teorētiskajiem sasniegumiem bija daudz panākumu fizikā un tehnoloģijās. Pielikumi, kuru pamatā ir Džozefsona efekts, ir zinājuši, cik jutīgi ir detektori dažādās jomās, sākot no radioastronomijas līdz biomedicīnas piedevām. 1973. gadā Džozefsonam tika piešķirta Nobela prēmija par ieguldījumu cietvielu fizikā.

tranzistori.

Iespējams, vislielākais pieplūdums, lai panāktu mūsdienu cietvielu fizikas attīstību, tika dots 1949. gadā dzimušajiem amerikāņu fiziķiem: tranzistori ar punktu (J. Bardeen, W. Brattain) un plakanām (W. Shockley) pārejām. Tsі v_dkrittya boullo zrobleno pіd stundu doslіdzhennya elektrichnyh iestādes īpašas klases cieto ķermeņu, diriģentu nosaukumi.

Tranzistors ir pirmais napіvprovіdnikovim pristroєm, zdatnym vykonuvati šādas vakuuma triodes funkcijas (kas sastāv no anoda, katoda un režģa), piemēram, spēcīgāku modulāciju. Tranzistors mav bezperechnі perevagi priekšā elektronu lampa, oskolki neprasot sildīšanas katoda plūsmu, mav ievērojami mazāk rozmіri un masu, kā arī lielāku kalpošanas laiku. Tāpēc tranzistori nevdovzі vitіsnili elektroniskās lampas un zrobirovali revolūcija elektroniskajā rūpniecībā. Otrs revolūcijas posms ir pāreja no okremy tranzistoriem uz integrētajām mikroshēmām. Šādu mikroshēmu var novietot uz silīcija monokristāla (mikroshēmas) virsmas ar laukumu 1 mm 2 daudzi tūkstoši ķēdes komponentu. Elektrotehniku ​​mikroskopiskā un atomu mērogā sauc par mikroelektroniku. 1956. gadā Bārdīnam un Breteinam 1956. gadā tika piešķirta Nobela prēmija par fundamentālajiem pētījumiem vadītāju jomā un tranzistora efekta ieviešanu germānija un silīcija tipa runā. Termoelektroniskā emisija.

Plašs cieto ķermeņu dominēšanas klāsts, to tehniskās zastosuvannya platības plašums, kā arī praktiskā neizsmeļamība jaunu cieto ķīmisko lauku radīšanā piekarina cieto ķermeņu fiziku vienā no pirmajām šādu disciplīnu jomām. , piemēram, fizika, ķīmija, metalurģija, dažādos reģionos inženierzinātņu prakse, kā arī bioloģijas un medicīnas zinātnes. Cietvielu fizika ir lielākā no fizikas jomām; tajā ir aptuveni ceturtā daļa no pēdējām zinātniskajām publikācijām, kas strādā fizikā, un tai ir piešķirta ievērojama daļa zinātnisko publikāciju. Īpaši vērtīgs cietvielu fizikas starpdisciplinārais raksturs un ilgā plūsma, šāda teorija, eksperimenti un praktiski papildinājumi balstās gan uz tīru zinātni, gan tehnoloģijām.

Kristālu simetrija un klasifikācija.

Kristalogrāfiju (vārda biežākajai nozīmei) sauc par zinātni, jo tā apraksta kristālu ģeometrisko spēku un tā klasifikāciju, uzlabojot simetrijas izpratni. Kristāla struktūras veidošanās ir cietvielu fizikas pamats. Galvenā kristalogrāfijas datu summa tika uzkrāta jau līdz 19. gadsimta beigām.

Dabisko minerālu, piemēram, berila, dimanta vai akmens sāls, pazīmes liecina par plakanām šķautnēm un taisnām ribām, kas norāda uz to tipisko dabisko izskatu (1. att.). Šādas runas parasti sauc par kristāliem, lai gan līdz vidustermiņa beigām šis termins sastinga līdz pat kvarcam. Pirmie mineralogi zvanīja kristālu formas priekšā, tobto. to morfoloģija. N.Stenons, dāņu ārsts Toskānas lielhercoga galmā un ģeoloģijas galerijas pēctecis, 1669. gadā atklāja tērauda likumu starp malām. Vidpovidno līdz Stenona likumam, iegriezts starp šīs runas kristāla dzīvotspējīgajām sejām vien visiem jogo kristāliem. Kura likuma taisnīgumu apstiprināja Bagatora, īpaši pēc R. de Liel veiktajām skaitliskajām prāvām 1772. gadā. Jau sen tāda tiesa, piemēram, Keplers, Dekarts, Haigenss un Huks, pieļāva tos, kuriem bija pareizas formas. kristālu regulāra (iekšēja) rasterizācija sfērisku vai elipsoidālu daļiņu veidā. 1782. gadā R. Ayuї ir izteiktāks izskats. Vіn vvazhav, scho trevimirny kristāls, sho maє forma paralēlskaldnis, salocīts no tā paša "ceglinok". Pamatojoties uz šādu parādību, H. Veiss 1808. gadā ieviesa kristalogrāfisko asu sistēmu, kas ir trīs vektori a, b, c, kas ir parādīts uz trim malām “ceglinka” Ayuї, tobto. elementāra vidus. Anonīms anonīms punkts (vuzlіv), kura atrašanās vietu nosaka vektors R = n 1 a + n 2 b + n 3 c, de n 1 , n 2 tas n 3 - skaitļu skaits, tiek saukti par plašiem vārtiem. Takі ґrati nav kristāls, bet vienkāršs matemātisks objekts. Tomēr ar palīdzību jūs varat izraisīt kristālu, piemēram, ievietojot ādā elementu її vuzol, kas atkārtojas, kas sastāv no viena vai duci atomiem (2. att.). Pirmkārt, jūs varat veicināt atklātas telpas, kas dod kristālu, lai jūs varētu izvēlēties labu punktu (vuzols) P 1 , un tad zināt visus pārējos punktus P 2 , P 3 ,..., kāds ir tavs spēka spēks, kāds tajos visos ir šo punktu asināšana, tieši tā, it kā skatoties no punktiem P viens . Anonīms punkts P 1 , P 2 , P 3 ,... tādā laikā es izveidoju kristāla režģa atvērto telpu.

Režģu un kristālu klasifikācijai, pamatojoties uz simetrijas izpratni, būs nepieciešams spriedums. Simetrijas operāciju sauc par tādu darbību, jo, būdams vikonāns virs cieta ķermeņa, tā atstāj ķermeni nemainīgu, un to pašu ķermeni sauc par nemainīgu darbības veidu. (Piemēram, sfēra ir nemainīga attiecībā pret iesaiņojumu līdz iesaiņojumam, tomēr neatkarīgi no tā, vai tā ir ass, pārejot no viena mēneša uz otru, atkal atspoguļojoties spogulī). Līdzīgi kā divu pasauļu režģis attēlā. 2 Lūdzu, pārvietojiet to, ko nosaka vektors a, tad atkal atņemsim vihіdni ґrati; tas pats ir godīgs, saprātīgs un saskaņā ar laiku pirms pārvietošanas, ko nosaka vektors b. Šķietami, spēlē ar elementāru vidu, liksim trīs pēc vektoriem a, b, c, invariants visām tulkošanas operācijām (pārsūtīšanai), kas ir vienādas ar T= n 1 a+ n 2 b= n 3 c, de n 1 , n 2 , n 3 - skaitļu skaits. Visu šādu darbību kopumu sauc par režģa translācijas grupu.

Іsnuyut un інші simetrijas operācijas vārtu plašumiem, un tas pats ti, par kuru tiek dots punkts, tas kļūst fiksēts (nesalaužams). Šādas darbības sauc par punktu operācijām, un tās ietver aptīšanu ap asīm, kas iet cauri ciu punkts, kā arī spoguļu atspulgi plaknēs, kas iet caur šo punktu. Divu pasauļu laikā, kas attēlots att. 2, var parādīt sev, piemēram, visu, ka var iziet cauri režģa punktam, kas ir perpendikulārs mazā plaknei. Pagriežot par aptuveni 180° uz asi, režģis nemainās. Ir pieņemts teikt, ka tā ir visa iespējamā 2. kārtas simetrija. Mežonīgā noskaņojumā ķermenim var būt daudz simetrijas n secībā, it kā pagriežot korpusu uz griezuma (360 ° / n) Atstāj ķermeni nemainīgu. Piemēram, kuba diagonāles ādas telpa ir paredzēta jaunajai 3. kārtas simetrijai, un dzejolis tiek novilkts caur kuba centru perpendikulāri jebkuram skaitam seju, 4. secībā. Jauno simetrijas operāciju kopumu, kas ir iespējams punktu nedzīvotspējas intelektam un ķermeņa piepildīšanai ar nemainīgu, sauc par ķermeņa punktu grupu. Gratas plašumam kristāla punktu simetriju ieskauj uzvaroša un translatīva simetrija. Tse saīsinot iespējamo cirvju skaitu līdz chotiriox, kas ļauj nodrošināt 2-, 3-, 4- un 6-kārtu simetriju. 3. attēlā ir paskaidrots, kāpēc, piemēram, grati nevar būt visas 5. kārtas simetrijas mātes: laukumu nevar pārklāt ar pjatikutņikiem.

Іsnuє tikai sіm dažādas punktu grupas atklātām telpām; tie apzīmē sim kristāliskās sistēmas, chi singonijas. Ādas singoniju, iespējams, raksturo elementāra centra, tobto, izskats. kutami a, b, g starp asīm a, b, c ka spіvvіdshennyam dovzhin tsikh cirvji. Elementāro vidējo tipu galveno veidu klasifikācija un galveno kristālisko singonu nosaukumi ir novietoti zemāk; ribu apzīmējums un kutіv oseredkіv vіdpovidat att. četri.

Tā ir viena un tā pati simetrijas grupa, bet kristāla grupas izplatība, visu simetrijas darbību (punktu operāciju, raidījumu un arī їx stipru kombināciju) summa, simt piecdesmit no tām ir nemainīgas. Іsnuє 14 dažādi plašumi grupu, yakim may mother grati; Tiem ir piešķirti 14 dažādi plaši vārti (5. att.). Iepriekš skaitļus aprakstīja Bravais 1848. gadā, pamatojoties uz ģeometrisko analīzi, un valkāja citu nosaukumu. (Kozhen ґrat Brave apgulties vienā no septiņām kristāla singonijām.)

Pārejot no formālā teorētiskā graudu simetrijas apraksta uz īstā kristāla aprakstu, ir nepieciešams aizsargāt to atomu vai atomu grupu simetriju, kas atrodas grauda ādas vuzolā. Tas arī parāda, ka kristāliem ir 230 dažādas atvērtās telpas grupas (kā iepriekš, ar 14 dažādiem Bravai veidiem). Grupu skaits tika izņemts no aprakstiem, pamatojoties uz Y. S. Fedorova un S. Schoenflies grupu teoriju 1891. gadā.

Kristālu simetrijas teorijas attīstība paņēma simtiem magnētisko kristālu. Magnētiski sakārtotā tēraudā periodiskums tiek uzskatīts par atomu un tieši to magnētisko momentu pamatu. Tāpēc magnētisko telpu grupu skaits var būt bagātāks par 230. Povna kіlkіst simetrijas magnētiskā izplatījuma grupas ir senākas 1651. Lai aprakstītu kristāla makroskopisko spēku simetriju, redzama simetrijas transformācijas sarežģītība, kas padara kristāla magnētisko kristālu klasi ts. Mums ir 122 šādas klases.

Kristāliskā struktūra un difrakcija.

Eksperimentālie pētījumi par atomu sadalījumu kristālos kļuva iespējami tikai pēc tam, kad Rentgens 1895. gadā atklāja rentgena modifikācijas. Lai vēlreiz apsvērtu, chi tse viprominuvannya ir tikai viens no elektromagnētisko viprominuvannya veidiem, Laue 1912. gadā, iepriecinot Frīdrihu un Knipingu izlaist rentgena staru cauri kristālam un brīnīties, chi vinikne difrakcijas modeli. Dosvid deva pozitīvu rezultātu.

Pamatojoties uz rentgenstaru difrakcijas analīzes fenomenu, tēvs un dēls Breggs izveidoja visaptverošu eksperimentālu metodi kristālu rentgenstaru difrakcijas analīzei. Šie roboti iezīmē mūsdienu cietvielu fizikas sākumu. Turklāt vēl vairāk automatizēta vadība tagad ir kļuvusi par vissvarīgāko cietvielu fizikas laboratorijās. Šādām rentgena instalācijām un datoriem roztashuvannya atomіv uzdevums salokāmā kristālā ir kļuvis par parastu. 1914. gadā Laue saņēma balvas par Nobela prēmijas sasniegšanu; tēvs un dēls Bregg izplatīja to pašu likteņa pilsētā.

Rentgenstaru difrakcijas analīzes intensitāte ir balstīta uz tās augsto vibrāciju. Piemēram, kad monohromatisks rentgenstaru dispersijas stars krīt taisnā līnijā uz monokristāla, jūs varat vērot, kā stars iet (kaut arī tas nav izkliedēts) tajā pašā taisnē. Izkliedētie stari tiek vainoti tikai par dažiem stingri atsevišķiem (diskrētiem) kritiena stūriem pa kristalogrāfiskajām asīm. Tsya prātā gulēt uz kristāla tīšanas metodes pamatu, kurā ir atļauta viena kristāla ietīšana pa dziedāšanas asi, turklāt precīzi norādītas taisnas līnijas, kurām tiek sargāta difrakcija. Citos eksperimentos pulverveida kristāla svītras un monohromatisks stars var būt aizstājējs; - šo metodi sauc Debye - Scherrer. Šajā virzienā ir nepārtraukts orientāciju spektrs ar mazāku kristālu skaitu, un vēl intensīvāka staru difrakcija dod vairāk kristāliskuma ar vienu orientāciju. Pulvera metode neietekmē lielu monokristālu augšanu, tāpēc tā ir pārāka par Laue metodēm un kristālu ietīšanu. Laue metodē tiek iegūts monokristāls un rentgenstaru vibrācijas stars, kuram var būt nepārtraukts spektrs, lai kristāls pats izvēlētos piemērotākās šķiedras difrakcijas modeļu izveidošanai (7. att.).

Kādu informāciju par kristāla uzbūvi var iegūt ar rentgenstaru difrakcijas analīzi? Rentgena viprom_nyuvannya - visi elektromagnēti hvili, elektriskie lauki, kas mijiedarbojas ar lādētām daļiņām, tas pats ar elektroniem un cieta ķermeņa atomiem. Elektronu masas lauskas ir ievērojami mazākas nekā kodola masas lauskas, rentgenstaru vibrāciju efektīvi izkliedē tikai elektroni. Tādā veidā rentgenogramma sniedz informāciju par elektronu sadalījumu. Zinot tiešos virzienus, kādai izkliedētai viprominuvancei var izvēlēties kristāla simetrijas veidu vai kristālisko klasi (kubiskais, tetragonāls plāns), kā arī elementārā vidus malu garumu. Difrakcijas maksimumu redzamajai intensitātei var noteikt atomu stāvokli elementārajā vidū. Faktiski difrakcijas modelis ir matemātiski pārveidots elektronu sadalījuma attēls kristālā - Furjē attēla її rindas. Vēlāk tas sniedza informāciju par ķīmisko saišu struktūru starp atomiem. Piemēram, pēc rentgena stariem var spriest, cik daudz virtuves enerģijas (NaCl) sastāv no pozitīvajiem un negatīvajiem joniem, kā arī par tiem, kur šādā runā ir atrodami elektroni, piemēram, germānija. Nareshti, razpodil _intensitāte vienā difrakcijas maksimumā, sniedz informāciju par kristālu izmēriem, kā arī par režģa nepilnībām (defektiem), mehānisko spriegumu un citām kristāliskās struktūras iezīmēm.

Lai gan rentgenstaru difrakcijas analīze ir vecākā cieto ķermeņu kalšanas metode atomu līmenī, vīni turpina attīstīties un kļūst pilnībā attīstīti. Viens no šādiem precizējumiem tiek izmantots gadījumā, ja zastosuvanni elektronnyh prikoryuvachiv kā ciets dzherel no rentgena viprominuvannya - synchrotron viprominuvannya. Sinhrotrons ir stiprinājums, kas kodolfizikā izklausās uzvarošs elektronu izkliedēšanai daudz lielākās enerģijās. Elektronika rada elektromagnētiskā viprominuvannya ultravioletā līdz rentgena viprominences diapazonā. Ar nesen salauztiem cieto daļiņu detektoriem jaunas šūnas, kā izrādās, var sniegt daudz jaunas detalizētas informācijas par cietajiem ķermeņiem.

Neitroni tika atklāti 1932. gadā. Vairāku gadu garumā to būtība tika apstiprināta ar difrakcijas eksperimentiem. Neitronu izmantošana kā ieguldījums cieto ķermeņu sasniegšanā kļuva iespējama pēc kodolreaktoru izveides, kuros, sākot ar aptuveni 1950. gadu, tika radīta neitronu plūsma aptuveni 10 12 neitronu / cm 2 H s. Mūsdienu reaktori nodrošina tūkstoš reižu intensīvākas plūsmas.

Neitroni, būdami neitrālas daļiņas, mijiedarbojas tikai ar cieta ķermeņa kodoliem (izmanto nemagnētiskos materiālos). Enerģijas cena ir tikai zemu iemeslu dēļ. Kodola lauskas ir virspusēji mazas atomu izmēros, un mijiedarbība starp kodoliem un neitroniem, kas krīt, ir īslaicīga, neitronu staram var būt lieliska caursūkšanās īpašība un tas var būt vikoris, lai sasniegtu kristālus ar biezumu līdz centimetram. Turklāt neitronus intensīvi izkliedē gan svarīgu, gan vieglu elementu kodoli. Rentgenstaru attīstības pretējā pusē to izplata elektroni, uz kuriem atomu rūcošo struktūru palielina pieaugošais elektronu skaits, t. Elementa atomu skaits. Arī gaismas elementu atomu pozīcijas kristālā var precīzāk noteikt ar neitronu, nevis rentgenstaru difrakcijas metodi. Īpaši svarīgi ir sasniegt atomu kodolus ūdenī, pretējā gadījumā, kas ir līdzvērtīgs joniem ūdenī, - protonus. Protonus var noteikt ar neitronu difrakcijas metodi, bet ne ar rentgena analīzi, smakas lauskas var noņemt ar elektroniem. Neitronu spēks iegūst īpašu nozīmi, kad runas, piemēram, ūdens skaņas. Līdzīgas saites tiek vainotas ne tikai neorganiskas runas, un y, zocrema, bioloģiskajos materiālos (piemēram, DNS molekulās).

Neitronu stariem ir liela nozīme cieto ķermeņu veidošanā, neitronu lauskas un atomu kodoli var veidot viendabīgu masu. Tāpēc, lai neitronu bombardētu cietu ķermeni, neitroni var vibrēt (un māla) režģus, tobto. atsperīga pūka, kas paceļas kristāla kodolu sistēmā. (Skaņas vilnis ir arī režģis.) Šādā ne-pavasara zіtknennyah neitrons patērē (vai iegūst) enerģiju un impulsu. Šo vērtību izmaiņas var mainīt; smird, lai sniegtu bagātīgi detalizētu informāciju par cieto ķermeņu dinamisko spēku. Tādā veidā neitronu veidošanās eksperimenti ir vēl svarīgāki, pētot atomu veidošanos cietās vielās. Nareshti, neitronu difrakcija magnētisko materiālu veidošanā. Ja neitroniem nav elektriskā lādiņa, smakai var būt dipola magnētiskais moments, kas līdzīgs kompasa adatai. Tāpēc neitrons šajā ziņā ir būves "bahīts" magnētiskais atoms, kas atbild par mijiedarbību ar visu atomā esošo elektronu kopējo magnētisko momentu. Neitronu staru kūli, kas vērsta uz magnētisko kristālu, izkliedē kodoli un griež "magnētiskie" elektroni. Divu veidu rozsіyuvannya sniedz informāciju par kristālisko un magnētisko struktūru. Līdzīgi eksperimenti ļāva atklāt cietos ķermeņos magnētiski sakārtotu struktūru pamatu - magnētisko momentu būtiskā paralēlā orientācijā feromagnētos (piemēram, grēdā) uz salokāmām spirālveida konstrukcijām retzemju metālos.

Ķīmiskie savienojumi un fiziskā jauda.

Lielu atomu veido pozitīvi lādēts kodols un liels skaits negatīvi lādētu elektronu, kas sabrūk sānis aiz savām orbītām. Saskaņā ar kvantu mehānikas likumiem elektronu atomos dalīšanās gar čaulām, shematiski attēlota att. 8 nātrija atomam. Divi vistuvāk elektrona kodolam apmierina K-apvalks, pēdas elektronos - L- apvalks un viens ārējais elektrons - M- apvalks. Elektroniskā dūmaka stiepjas kā kodols uz sienas, ko mēra ar angstrēmiem (1 Å = 10 -10 m), tas parāda atoma efektīvo izmēru, kuram, acīmredzot, nav asas robežas. Iekšējo apvalku elektroni ir cieši saistīti ar labu lokalizāciju kodola Kulona (elektriskajā) laukā. Ārējā apvalka elektroni ir vājāki; Ja brīvie atomi tuvojas un veido cietu ķermeni (kristālu), ārējie (valences) elektroni parādās ievērojami tuvāk cieto atomu pieplūdumam, zemāki iekšējie (kodola elektroni). Elektronu kodola mazās funkcijas (orbitāles) cietā ķermenī var būt tādas pašas kā brīvā atomā. Cietā ķermeņa atomu valences elektronu orbitāles tiek mainītas tā, ka kopējā zemes enerģija ir mazāka par astoņu atomu enerģiju un nepieciešamā cietā ķermeņa saites enerģija ir droša. Tādā veidā cietu ķermeni var uzskatīt par lielu skaitu cietu jonu kaulu (kodolu ar iekšējo apvalku elektroniem) un vienotu valences elektronu sistēmu.

Tādā veidā individualitātes zudums ar atomiem, kas padara ķermeni cietu, visticamāk, novedīs pie valences elektronu kolektivizācijas. Turklāt, kā valences elektronu sadalījums starp jonu kauliem un atstarpēm starp tiem, tie izšķir galvenos ķīmisko saišu veidus: van der Vāls, jonu, metālisko un kovalento. Saiknes ar nozīmīgo pasauli būtība ir cietā ķermeņa fiziskais spēks. Vēloties iegūt dermālus zemāko saišu veidu aprakstus un savus “tipiskos pārstāvjus” īstu runu vidusdaļai, lielākā daļa cieto ķermeņu tiek patērēti citas vidējās kategorijas ķermeņiem.

Van der Vālsa kristāli.

Vienkāršākie no visiem cietajiem materiāliem ir inertu gāzu kristāli līdz neonam, argonam, kriptonam un ksenonam. p align="justify"> Šo gāzu brīvo atomu elektronisko struktūru var konfigurēt tā sauktos slēgtos apvalkus, kas izskatās pēc vinjetes. Piemēram, neonu var piepildīt Pirms tam- apvalks ar diviem elektroniem un apvalks L- astoņu elektronu apvalks; Šī konfigurācija atbilst maksimālajam elektronu skaitam ādas membrānā, ko pieļauj kvantu mehānikas noteikumi. Par mainīgo elektronu stabilitāti inerto gāzu kristālos ir norādītas augstas jonizācijas enerģijas vērtības, kas nepieciešamas, lai noņemtu vienu no ārējiem elektroniem. Šāda stabilitāte nozīmē, ka inerto gāzu atomi nesajauc valences elektronus ar šī vārda lielo nozīmi. Noteikti, navit zvnishnі elektroni var uzskatīt par kaula elektronu, kas ir cieši saistīts ar kodolu. Tāpēc atomu elektroniskā struktūra cietās cietās vielās ir praktiski tāda pati kā brīvos atomos. Atomu kopējā elektriskā lādiņa lauskas sasniedz nulli un visi elektroni ir saistīti ar dzīvotspējīgajiem kodoliem, uztura dēļ, kādā secībā atomi ugunī savienojas cietajā ķermenī? Labajā pusē ir fakts, ka starp neitrāliem atomiem ir vāji gravitācijas spēki, kurus pietuvina elektrisko dipolu mijiedarbība, kurus inducē jutīgie atomi to elektronu sinhronizācijā. Tsі vāji un jūtīgāki pret citām amatpersonām tiek saukti par Van der Waals spēkiem; tos un zumovleniya saites starp atomiem un molekulām lielākajā daļā organisko kristālu. Gravitācijas šķembas starp atomiem ir vājas, inerto gāzu kristāliem ir raksturīga zemas enerģijas saite (tas ir, enerģija, kas nepieciešama atoma atdalīšanai no cieta ķermeņa), un tiem ir zema kušanas temperatūra. Skaitliskās vērtības ir norādītas zemāk inertajām gāzēm cietā tēraudā.

Temperatūras intervāla maiņa, kurā tiek saprasta cietā ķermeņa temperatūra, ļauj tiem iegūt praktisku interesi. Tomēr tiem ir svarīga loma fundamentālajos pētījumos par kristālu veidošanās teoriju, atomu dinamiku cietā tēraudā, elektronu trauslumu un plānas elektrības ievadīšanu dielektriķos. Inerto gāzu atomu lauskas ir pēc formas tuvu sfēriskai, Van der Vālsa spēki starp tām ir izotropiski (kas ir vienādi visās taisnēs). Nav pārsteidzoši, ka inerto gāzu atomi kristalizējas līdz struktūrai, kas veido vislielāko sfēru iesaiņojumu, un paši par sevi kubiskā struktūrā, kas vērsta uz seju. Vidū susidnim atomiem zbіlshuєtsya zі zbіlshennyamіv, tobto. zbіlshennyam elektronu skaits viņiem ir; vairāku elementu attēlošanai tas kļūst par 3,13, 3,76, 4,01 un 4,35Å.

Inerto gāzu kristāli ir labi dielektriķi. Vai varat, lūdzu, paskaidrot, ka visi elektroni atomos ir saistīti ar to kodoliem. Šādu cietu ķermeņu fiziskais spēks ir bagāts ar to, kas tiek apzīmēts ar atomu elektroniskās struktūras spēku, no kura rodas smaka.

Jonu kristāli.

Ideāls jonu kristāls sastāv no pozitīvi un negatīvi lādētiem sfēriskiem joniem. Šai izpausmei viss šķiet visredzamākais, tad galējā saulrietā parādās peļķes-halogēna svītras, tobto. sāļi, kurus izšķīdina viens no peļķes metāliem (litijs, nātrijs, kālijs, rubīdijs, cēzijs) un viens no halogēniem (fluors, hlors, broms, jods). Pierādiet, ka šo sāļu kristāli ir attaisnoti ar pozitīviem metālu joniem un negatīvi lādētiem halogēna joniem. Tiešākie no tiem ir rentgenstaru difrakcijas analīzes dati, uz kuru pamata iespējams izstrādāt elektronu lādiņa sadalījumu ( div. Rīsi. 9 par vipadku NaCl).

Tos, ka šādi cietie ķermeņi sastāv no joniem, nevis atomiem, var izskaidrot šādi. Mūsu priekšā Mēness metālu atomiem var būt viens ārējais valences elektrons, kā arī halogēnu atomu ārējais apvalks, lai atriebtu tos pašus valences elektronus. Valences elektrona pārejas laikā no peļķes metāla atoma uz halogēna atomu izšķīst divi joni, kaut kāda veida elektroniskas konfigurācijas āda, kas raksturīga atomiem inertās gāzēs. Vēl svarīgāk ir tas, ka mēs uzvaram enerģētikā, ņemiet vērā Kulona gravitāciju starp pozitīvajiem un negatīvajiem joniem. Apskatīsim to kā nātrija hlorīda (NaCl) piemēru. Lai absorbētu ārējo (valences) elektronu no Na atoma, patēriņš ir 5,14 eV (jonizācijas enerģija). Kad elektrons nonāk pie Cl atoma, izplūst enerģija, kas ir 3,61 eV (elektronu sporiditātes enerģija). Arī enerģija, kas nepieciešama valences elektrona pārejai no Na uz Cl, ir (5,14 - 3,61) eV = 1,53 eV. Kulona enerģija ir smaga starp diviem Na + un Cl joniem - pakļaujoties starp tiem (kristālā), kas ir 2,18 Å, tā kļūst par 5,1 eV. Šī vērtība pārmērīgi kompensē elektronu pārejas kopējo enerģiju un noved pie jonu sistēmas kopējās enerģijas samazināšanās pret līdzīgu brīvo atomu sistēmu. Šajā gadījumā galvenais iemesls ir tas, ka peļķes-halogēna plātnes veidojas no pašiem joniem, nevis atomiem.

Jonu kristālu enerģijas aprēķins patiesībā ir sarežģītāks, zemāku to var iegūt no vadītā vairāk mirkuvana. Alu izmanto peļķu-halogenīdu kristāliem, lai pārliecinātos par atšķirību starp saites enerģijas teorētiskajām un eksperimentālajām vērtībām. Šīs saites ir pietiekami spēcīgas, lai parādītu, piemēram, augstu kušanas temperatūru, kas ir 1074 K NaCl.

Zavdyaki līdz augstam jonu kristālu elektroniskās struktūras stabilitātes līmenim tiek patērēts līdz dielektriķu līmenim. Pozitīvo un negatīvo jonu šķembas mijiedarbojas ar elektromagnētiskajiem slāņiem, jonu kristāli uzrāda spēcīgāku optisko spīdumu infrasarkanā spektra reģionā. (Svārstošā elektriskā lauka frekvence spektra i-tajā apgabalā ir tuvu šķērsvirziena saišķu dabiskajai frekvencei; . Tāpēc vieglie vēji iziet cauri kristālam bez jebkādas mijiedarbības, tobto. tādi caurspīdīguma kristāli. Augstākās frekvencēs - spektra ultravioletajā apgabalā - lauka kvanti var ģenerēt pietiekami daudz enerģijas valences elektronu ierosināšanai, kas nodrošina negatīvo jonu valences elektronu pāreju no neaizņemtajiem pozitīvajiem joniem. Tse rada spēcīgu optisku atspīdumu.

kovalentie kristāli.

Visizplatītākie kovalentie kristāli ir dimants, silīcijs un germānija. Ādas atomam šādos kristālos ir chotirma ar susdnīmiem atomiem, kas izplatās regulāra tetraedra virsotnēs. Vilni ādas atomi no elementu nozīmes var būt chotiri valences elektroni, un ar ko pietiek, lai pieņemtu chotirioh elektronisko saišu pārus (starp šo atomu un chotirma yogo pa tuvākajiem pašnāvniekiem). Šādā secībā divus elektronus kopā veido divi atomi, kas veido saiti, un izkliedējas vzdovzh līnijas, kas ir zadnuє atoms, plašumā. Tā var izveidot šādu saikni, piemēram, un starp diviem ūdens atomiem ūdens H2 molekulā. Dimantiem saites ir vēl stiprākas, un smirdīgās lauskas var strikti skanēt cauri viens pret vienu, dimants ir pārdabiski ciets materiāls. Kovalentās saites stiprumu starp elektronu un kristālu raksturo tā sauktā enerģijas sprauga – minimālā enerģija, kas jānodod elektronam, lai vīni acumirklī sabruktu kristālā un radītu elektrisko strūklu. Dimantam, silīcijam un germānijam plaisas līnijas platumam jābūt 5,4, 1,17 un 0,744 eV. Šis dimants ir labs dielektrisks; Termiskās kolivēšanas enerģija noteiktā istabas temperatūrā ir pārāk maza, tāpēc valences elektroni palielināsies. Silīcijā un it īpaši Nymakhchyna pilsētā ir salīdzinoši mazs enerģijas spraugas platums, un istabas temperatūrā ir iespējams termiski ierosināt dziedošo valences elektronu skaitu. Šādā secībā smaka vada strumu, bet to vadītspējas šķembas ir ievērojami mazākas, metāliem zemāks, silīcijs un germānija tiek nogādāti vadītāju augšpusē.

Metāli.

Kā tika vairāk uzminēts, valences elektronus kovalentajās cietajās vielās kolektivizē pašnāvnieciski atomi un lokalizē gaisa līnijas, kas skar atomus. Metālos elektronu kolektivizācija sasniedz maksimumu – visus valences elektronus kolektivizē visi jonu serdeņi. Ideālo metālu var redzēt, jo tas veidojas no periodiski trūdošiem jonu kauliem, it kā tie būtu zanurenny elektroniskās vadītspējas gāzē, kas brīvi sabrūk starp jonu kauliem. Metāla stabilitāti un saites enerģijas vērtību nosaka Kulona gravitācijas spēki starp pozitīvajiem jonu serdeņiem un negatīvi lādēto elektronu gāzi. Ruhlivy elektrony vadītspēja vіdpovіdalnі vysoku elektro- teploprovіdnіstі metalіv.

Šāds metāla modelis ar brīvajiem elektroniem ir vispiemērotākais peļķu metāliem, mazāk piemērots cēlmetāliem - midi, sudrabam un zeltam. Peļķu metālos jonu otas aizņem tikai nelielu daļu no kopējā pienākuma (apmēram 15%), taču sudraba un zelta sudņu gadījumā jonu otas nelīp viens pret vienu.

Vіdminnіst mіzh chotirma pēc cieto ķermeņu veidiem ir izskaidrota ar diagrammām, kas parādītas attēlā. 10. Atomi un jonu kauli ar stingri saistītiem elektroniem konfigurācijās ar slēgtiem apvalkiem ir parādīti kā gaiši apļi. Valences elektronu sadalījums telpā ir parādīts tikai kovalentiem kristāliem un metāliem.

Lielākā daļa smago runu ieņem starpposmu starp "tīrajiem" komunikācijas veidiem. Piemēram, starp tīri jonu un tīri kovalentiem kristāliem ir nepārtraukta cietu cietvielu sērija. Tāpēc šādu nevadošu materiālu elektrisko plūsmu klātbūtnē var runāt par saišu daļēji jonu vai daļēji kovalento raksturu. J. Filipss, izplatījis īpaši veiksmīgu temporālo pieeju galveno modeļu aprakstam dažādās dzimumu grupās, pamatojoties uz to dielektriskajām spējām un enerģijas spraugu platumu.

Kā sakārtot saites jonitātes pakāpi Filipsa shēmā periodiskās sistēmas dažādu (vai vienas un tās pašas) grupu elementu krokām: I і VII, II і VI, III і V, IV-IV , kā arī IV grupas elementiem . Dažiem uzdevumiem raksturlielumam var būt tāda pati nozīme:

Šeit jūs varat redzēt pakāpenisku pāreju no NaCl jonu jonu puses uz tīri kovalentu silīcija kristālu.

Kristāli no ūdeņainām saitēm.

Vairāk pētīta kristālu klasifikācija saišu laukos, ko rada elektroni. Otrs ķīmiskās saites veids ir ūdens un ūdens (protonu) vinifikācija. Protons ir īpašs jonu veids: pirmajā ir divi elektroni, bet otram var būt vēl mazāk vietas. Ēkas “svētais” protons saista vienu pret vienu divus negatīvos jonus, negatīvo jonu ar fluoru un skābi ar slāpekli. Piemēram, jonu difluorīda ūdens HF 2 -, kam ir lineāra struktūra F - H + F -, goiter ar tā izturību pret protona klātbūtni, kas saista divus negatīvus jonus ar fluoru. Ūdens saitēm ir svarīga loma molekulārajā bioloģijā (pretēji ģenētikai), smirdīgās lauskas piedalās DNS molekulu apakšvarianta spirālveida struktūras pirmatnējās divās lances. Saiknes starp avotiem ir vienādas attiecībā uz fizikālo feroelektriķi (piemēram, kālija dihidrofosfātu KH 2 PO 4) un nozīmīgo pasauli, atzīstot ledus apbrīnojamo fizisko spēku.

KRISTĀLA AUGŠANA

Lai palielinātu klusāko kristālu spēkus, ir nepieciešams sagatavot (norīt) labas acis - bieži vien monokristālu veidā pēc iespējas augstākās pilnības un ķīmiskās tīrības pakāpes. Lai novērstu dažādas fizikālās un ķīmiskās nepilnības uz cieto ķermeņu spēka, šādas nepilnības (defektus) jāievada cietajā ķermenī citā veidā. Jebkurā laikā ir nepieciešams iegūt augstas ķīmiskās tīrības materiālus. Labāko ķīmisko tīrīšanas metožu krēmu, bagātus metālus un vadus var tīrīt ar zonas kausēšanas metodi.

Kristāli var būt viroshchuvat, pilnībā tvaicējot mazumtirgotāju no mazumtirdzniecības, dzesēšanas kušanas vai kondensācijas tvaiku. Kristālus rotē kausējot pēc Bridžmena un Čečraļska metodes. Ar Czochralski metodes palīdzību neliela kristāla sēkla, kas nostiprināta uz vertikālas šautras vai bīdes, tiek izkausēta un pēc tam parādās pareizi. Pareizi kontrolējot temperatūru, no sēklu kristāla uztīšanas līkumainība var kļūt par lielisku monokristālu. Bridžmena metodei kausēšana notiek vertikāli fiksētā tīģelī ar siltu dibenu. Pilnībā nolaižot tīģeli no krāsns karstās zonas, šajā karstajā dienā ir aukstāks, izveidojas kristāla dīglis, kas tīģeļa attālās nolaišanas gaitā var izaugt par lielisku monokristālu.

Molekulārās epitaksijas (MME) metode ļauj secīgi bumbiņai pēc lodītes veidot vadītāja mikroshēmas uz cietas kristāla oderes. Ādas bumbiņā (kas nedrīkst pārsniegt viena atoma diametru) precīzi atkārtojas oderes kristāliskā struktūra.

Sildot jonu kristālu pa pāriem ar vienu vai citu metālu, jūs varat ievadīt šī metāla pārpalikumu. Bagātīgās situācijās šādi leģēti kristāli parāda jaunas spēka pazīmes, piemēram, tuvinot atomu līmeni ar metāla sastāvdaļām. Piemēram, karsējot ar nātrija hlorīdu nātrija tvaikos, kristāls kļūst dzeltenbrūns; brīžiem šķiet, ka pie kristāla ir parādījies farbinga centrs. Vairākās reakcijās metāla atomi, kas tiek ievadīti kristālā, karsējot metāla tvaikos, var sarecēt mazos metāla kristālos un tiek veikti ārējā jonu kristālā.

Daudzstāvu ēku elektronu mikroskopija.

Lieliskā optiskā vai gaismas mikroskopijā attālums starp dažādām ēkām tiek iezīmēts ar ievērojamām redzamās gaismas vēja vērtībām. Tse nozīmē, ka detaļas, kas mazākas par 5000 Å, nevar aizsargāt. Elektronu mikroskopijā gaismas vietā elektronu stars no gariem matiem ir tuvu 0,04 Å, kas ir ievērojami mazāks par atoma diametru. Pirmo praktiski vismodernāko elektronu mikroskopu izveidoja E. Ruska (Berlīne, 1933). Kopš šīs stundas zinātnieki sāka uzņemt tuvu atoma attēlu, un elektronu mikroskopija kļuva par labāko, labi pārbaudīto izmeklēšanas metodi. Ar palīdzības palīdzību paņēmām daudz informācijas no bioloģijas galerijas (budovas baktērijas, vīrusi), kā arī datus par kristālu uzbūvi. Elektronu mikroskopijas tehniskā izcilība ir ļāvusi sasniegt dažu angstremu kārtu. Tse ļauj bez interpretācijas izlaist attēlu par atomu sadalījumu metālā cietā ķermeņa elementārā centra vidū. Deyakі tsіkavі doslіdzhennya tika veiktas, piemēram, universitātē apm. Arizona. Ja viens no niobija oksīdiem ( ķīmiskā formula Nb 22 O 54) tiek uzkarsēta gāzei līdzīga ūdens atmosfērā, runa kļūst ķīmisko vielu noliktava Nb 12 O 29 Jūs varat strādāt elektronu mikroskopijā ar augstu razdilnoy zdatnost. Vihіdny oksīdu Nb 22 O 54 raksturo pareizās rindu rindas no blokiem 3ґ 3 un 3ґ 4, kas sastāv no oktaedriem, dažu izplešanās centrā ir niobija atoms, bet augšpusē - seši skābekļa atomi. Uz att. 11 parādīts, kā ar bultiņām tiek lauzta zīmēšanas secība mazajam piešķirtajās vietās, kur pa vienai iet divas identiskas rindas (no 3. 4. blokiem). Šādas divdimensiju bojātas bumbiņas (sauktas par Vadslija defektiem) iet pa visu kristālu perpendikulāri mazā laukumam. Šis dibens parāda, ka elektronu mikroskopija ir sasprindzinājuma metode cietvielu fizikas pētīšanai.

Virsmas atomu tiešais attēls.

Attiecībā uz doslidnikiv, yakі tsіkavlyatsya par "novēršamo cieto ķermeņu dominēšanu, galvas augšdaļa ir reshkodoy galvas pakāpe. Tomēr kristāla virsmai ir svarīga loma bagātīgās fizikālās un ķīmiskās parādībās, piemēram, robotu un citu elektrisko un mikroelektronisko pielikumu gadījumā, kā arī ķīmiskajā korozijā un neviendabīgā katalīzē.

Pieaugot cieta ķermeņa virsmas jaudai, vissvarīgākā informācija par atomu sadalījumu kristāla atoma ārējā sfērā ir ārkārtīgi svarīga. Pašreizējais progress šajā galusi tika sasniegts, attīstot supratemporālā vakuuma, zemas enerģijas elektronu difrakcijas tehniku ​​un eksperimentus ar atomu un jonu difūziju. Uz cieta korpusa virsmām veiksmīgi tika uzstādīts 1955. gadā radītais autoprojektors. E. Mullers universitātē gab. Pensilvānija. Ļaujot, piemēram, uzņemt tiešus četru atomu pozīciju attēlus.

Metāla stikls.

Cietā ķermeņa fizikas attīstība bija jauna veida materiālu, ko sauc par metāla plāksnēm, izstrāde. Roztasvannі atomos Sklopodіbіbіh r -chovina vyyavlyєєєєєєєєєєєє і інінх ідінххх і інінх і і іnrytal і а а а а а і і і і а а а і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і і іnrytal а. Atdzesēti metāli izklausās pēc ātras kristalizācijas, man kļūst retums. Šajā stundā jūs varat pavadīt vēl vairāk dzesēšanas (aukstums līdz 105 - 106 kelviniem 1 sekundē), piemēram, piešķirot metālu ar bezdashuvannya atomiem. Šāds metāls ir kļuvis slavens ar savām neiedomājamajām un dažkārt unikālajām fiziskajām spējām. Zokrema, smaka cieta, mīksta, un plastiska, tobto. uz vіdmіnu vіd sіlіkatny skla nav krihkі. Smaka labi vada elektrību; їх vadītspēju var salīdzināt ar skaņu vicor vadītspēju elektriskajos sakausējumos; metāls ir labs materiāls rezistoriem, termometru balstiem, zemas temperatūras sildelementiem utt. Liela cieņa tika pievērsta metāla noliktavas magnētiskajām spējām. Izrādījās, ka feromagnētisko var magnetizēt un demagnetizēt pat vājāki magnētiskie lauki. Zavdyaki tsomu un mehanіchnіchnіy mіtsnostі magnētiskā slo pridatne par vikoristannya transformatoros, magnētiskās pіdsiluvachah, kā arī skaņas ierakstīšanas galviņas.

Visa fotoelektriskā efekta pamatu izpētes metode ir tāda, ka runa kļūst mālaina pret rentgenstaru vibrācijām un elektronu vibrācijām. Rentgena attēlveidošana ar augstas frekvences elektromagnētiskajiem viļņiem. Ciktāl tas attiecas uz kvantu teoriju, smirdēšana runā var aizkavēties tikai dziesmotās daļās - tā sauktajos kvantos vai fotonos. Fotoelektriskā procesā fotona enerģija tiek pārnesta uz elektronu. Daļa no enerģijas plūsmas (tas ir izejošā robota nosaukums) tiek tērēta elektrona vibrācijai no cietā ķermeņa, un daļa tiek pārnesta uz emitētā elektrona kinētisko enerģiju. Ar RFES metodi tiek reģistrētas emitēto elektronu kinētiskās enerģijas. Jaunā veidā elektronu savienojuma enerģijas diapazons biezā slānī ir viens no svarīgākajiem materiāla parametriem.

Literatūra:

Holdens A. Kas ir FDN? Mūsdienu cietvielu fizikas pamati. M., 1971. gads
Shaskol'ska M.P. Kristāli. M., 1978. gads
Geguzin Ya.Ye. dzīvs kristāls. M., 1981. gads
Černovs A.A. Kristalizācijas fizika. M., 1983. gads
Kaganovs M.I., Lifshits E.M. Kvazidaļiņas. Kvantu cietvielu fizikas ideja un principi. M., 1989. gads

Pareizi 1

Phileo (grieķu) nozīmē "es mīlu", fobos - "es baidos". Sniedziet skaidrojumu terminiem "chemophilia" un "chemofobija", kas liek cilvēkiem asi iebilst pret ķīmiju. Kurš no viņiem var braukt? Pamatojiet savu viedokli.

"hemofilija"- Interese, prasme ķīmijā. Tādi cilvēki, kurus viņas zinātne ir iekārojusi, vilcinās pret viņu, jaki, slēpes no iegriezumiem bez čaukstēm bez romānu jaunības, і jaki, pozitīvi izturas pret Vobročičnij richovinu, muļķībām, kosmiskais, kosmiskais, kosmiskais.
"hemofobija"- ķīmijas un visa ķīmiskā noraidīšana, iebilstot pret "ķīmisko" un "dabisko". (Piemēram, audzējot roslīnu pie zhu.) Tātad cilvēki, piemēram, negatīvi noskaņoti, rosina ķīmiju, piemēram, zarudnennya dovkilla Gruntu, brauc, povіtrya. Cilvēku slimību progresēšanu veicina tā būtne, kas dzīvo uz ķīmisku indu bāzes.
Tiesības un "chemophiles" un "chemofobija" - bez ķīmijas nav iespējams izveidot ikdienas pasauli, bet neesošu ķīmisko vielu radīšana, kas neatklāj lieko dabu, dažādu plastmasas otrreizējās pārstrādes radīšana un citi absolūti nepieciešams. Ķīmija ir zinātne, un kāds kauns ir likt cilvēkiem melot pašu cilvēku redzeslokā.

Pa labi: 5

Izlīdziniet "vienkāršas runas" un "saliekamās runas" izpratni. Atrodiet līdzības un līdzības.

Žagalne vienkāršās un salokāmās runās ka smaka sastāv no molekulām un atomiem.
Izmērs: vienkāršas krokas sastāv no viena ķīmiskā elementa atomi, bet salocītās - no dažādu ķīmisko elementu atomiem.

Pa labi: 6

Nozīmīgi, tāpat kā runu, var redzēt tādus molekulu modeļus kā tie, kas attēloti 6. attēlā: a) uz vienkāršām runām; b) uz locīšanas runām.

Atvainojos runas: Kisen, sirka, hēlijs, ozons.
Locītās runas: etilspirts, metāns, oglekļa dioksīds, čadnija gāze.

Pa labi: 8

Sakiet, de par kisen ir kā ķīmisks elements, un de - kā vienkārša runa:
c) pie letes 20% skābs (obsyagy);
d) kisen ievadiet oglekļa dioksīda krātuvē.

Par ķīmisko elementu:
b) ūdens molekulas sastāv no diviem ūdens atomiem un viena skābekļa atoma;
d) kisen ievadiet oglekļa dioksīda krātuvē.
Par vienkāršu runu:
a) kisen nedaudz rūc pie ūdens;
c) 20% skābs (obsyagy) pie letes.

Pa labi: 10

Apskatiet saikni starp runas spēku un її zastosuvannyam uz dibena: a) skla; b) polietilēns; c) tsukru; d) zaliza.

Sklo: cieta, skaidra runa, kad izkusis, iegūst citu formu un saglabā to, nevis pārslains. Pamatojoties uz šīm autoritātēm, tika nodibināta noliktava kļūdu pieļaušanai, traukiem, optiskajā armatūrā.

Polietilēns: viegla, plastiska runa, nav trausla, veidota plānās strīpās, kausējot uzbriest dažādās formās un ietaupījumi. Pamatojoties uz šīm pilnvarām, tika dibināta polietilēna karsēšana vienreiz lietojamo trauku, iepakojuma materiālu ražošanā un cauruļu ražošanā.

Zukors: runa bija stingra un laipna, bez ūdens pārslveida, bez smaržas, tai ir lakricas garša. Yogo vikoristovuyut pie їzhu, tāpēc zastosovuyut pie pārtikas rūpniecībā un medicīnā.

Zalizo: spīdīgi balts mirdzošs metāls, Тmelt.= 15390С, plastmasa, viegli apstrādājams, kalums, sūknis, zīmogs, siltums ir elektriski vadošs. Zalіzo zdatne magnіchuvatsya i rozmagnіchuvatisya, yogo zastosovuyt kā dusmīgs elektromagnēts dažādās elektriskās mašīnās un ierīcēs. Zalizo ir moderno tehnoloģiju un lauksaimniecības inženierijas, transporta pamats, kas atvieglo saziņu ar mūsdienu civilizāciju. No šūšanas galvas līdz kosmosa tehnoloģijām.

Bieži ķermeņus sauc par cietiem, jaks pieņem savu formu un apjomu. Tomēr no fiziskā viedokļa aiz šīm zīmēm ir svarīgi atjaunot stingro un reto runas nometni.

Mēs izcelsim runu klasi, saskaņā ar jakі vecās zīmes tie var būt arī līdzīgi cietiem ķermeņiem, polimēriem.

Polimēri (Vid valriekstu polimēri - kas sastāv no bagātīgām daļām, vіd poli - bagāti un meros - daļa, daļa) - lielās molekulmasas dēļ, kuras molekulas sastāv no liela skaita regulāri un neregulāri atkārtojas vienāda skaita dažādas daļas.

Pirms dabīgajiem polimēriem atrodas dabīgais kaučuks, celuloze, olbaltumvielas, dabiskie sveķi. Sintētisko polimēru dibens ir polistirols, polietilēns, saliekamais poliesteris.

Taisnība ciets ķermenis - visi kristāli, viena no jebkuram raksturīgajām iezīmēm viņu zovnishny izskata pareizību.

Mazāk ir jābrīnās par griezumu formas pamatīgumu un jāpiepilda to skaistums.

Lai gan ir daudz dažādu hiposulfīta - runas, kas uzvar fotogrāfijā attēla fiksēšanai, dažas dienas paliek vannā, tad її dienas lielie kristāli ir nosēdušies, tāpēc dariet pareizo formu.

Pareizo formu veido virtuves sāls, cukru kristāli.

Kristālu dabiskā forma ir ādas runai raksturīgi bagatoedri ar plakanām malām un griezumiem starp tām.

Dažādu runu kristālu forma nav vienāda. Ale, kristāli ir viens un tas pats, runas var būt dažādas krāsas. Piemēram, kvarca kristāli ir bezmieži, zeltaini, erysipelatous, gaiši buzkovymi. Piešķiriet tiem papuves krāsu dažādi nosaukumi. Kvarca kristālus, piemēram, var saukt par Girsky kristālu, savvaļas Girsky kristālu, ametistu. Juveliera skatījumā ir daudz vienas un tās pašas runas kristālu, un runas var atšķirt pēc principiāla ranga. No pirmā acu uzmetiena atšķirības fizika starp tām var būt atšķirīga, skaidiņas tomēr ir svarīgākas par dažādu kristālu autoritātes skaitu vienā un tajā pašā runā.

Kristāla fiziskās spējas ir iezīmētas ar citu krāsu, un iekšējā mājsaimniecība. Pat kā spilgta šīs cietības ilustrācija, dimanta un grafīta spēka bagātība, kā līdzīga ķīmisko vielu noliktava.

Atsevišķus kristālus sauc atsevišķi kristāli . Deyakі speakovini, tāpēc, piemēram, tāpat kā girsky krishtal, var izgatavot lieliskus monokristālus, dažreiz pat pareizas formas.

Monokristālu bagātības īpatnības anizotropija – vіdminnіst bіzіchnіh vіzіchnyh vіzlіstіvnosti vіznih prіznіhkakh.

Kristālu anizotropija ir cieši saistīta ar to simetriju. Jo zemāka ir kristāla simetrija, jo izteiktāka ir anizotropija.

Mēs ņemam divas plāksnes, kas izgrieztas no kvarca kristāla pie dažādiem dzīvokļiem. Nometiet to uz tempļa plāksnēm un nozvejas dāma jums, pēc kura es dotorknemosya uz vaska liesmām, ko mēs esam padarījuši paši, ar ceptu galvu. Aiz vaska formas pēc kausēšanas var izveidot visnovokus par tiem, kas ir plāksne, virizan no kristāla tuvu vertikālai plaknei, siltumvadītspējas starpību var iegūt no dažādām taisnēm.

It kā no lielā šmatkas ledus pie savstarpēji perpendikulārām līnijām redzami divi vienādi stieņi, uzliec uz diviem balstiem un navantage, tad stieņi tiks pārvietoti savādāk. Viens bārs ar zbіlshennі navantazhennya povіlno saliekt. Pēdējais, līdz noteiktai nozīmei, saglabās savu formu, un tad tas salūzīs.

Līdzīgā rangā var runāt ne tikai par monokristālu siltumvadītspējas, mehāniskuma un citu termisko, mehānisko, bet arī elektrisko, optisko spēku anizotropiju.

Cietāki materiāli polikristāliskā struktūra kas veidojas ar bezpersonisku rožu kristālu haotisku kārtību un fizisko spēku anizotropiju nevar būt.

Ciets, kristālisks un amorfs ķermenis. Krystal - tā ledu sauca ilgu laiku. Un tad viņi sāka saukt kvarca kristālu un vvazhayuchi tsі minerālus skam'yanіlim ledu. Kristāli kļūst dabiski, un smaka ir raksturīga juvelierizstrādājumos, optikā, radiotehnikā un elektronikā, kā atbalsts elementiem precīzās veidgabalos, kā īpaši ciets abrazīvs materiāls.

Kristāliskiem ķermeņiem ir raksturīga cietība, tie veido stingri regulāru stāvokli molekulu, jonu un atomu izplatībā, kā rezultātā izveidojas trīsdimensiju periodisks kristāliskais režģis (struktūra). Skaņas izpaužas cieta ķermeņa formas dziedošā simetrijā un tā dziedošajos fiziskajos spēkos. Jo zovnіshnіy formіrіstіlіchnі іtіla vіdbіvayut simetrija, vіdvіvі v vіshіshnіy "iepakojums" daļiņas. Tse apzīmē izcirtņu vienlīdzību starp visu kristālu virsmām, kas veidojas no vienas un tās pašas runas.

Smaka būs vienāda pat no centra uz centru starp sustantiem atomiem (tā kā smaka izplatās pa vienu taisnu līniju, tad tā būs vienāda visā līnijas garumā). Alus atomiem, kas atrodas uz taisnes ar citu taisni, stāvēt starp atomu centriem būs jau cits. Anizotropiju izskaidro apkārtne. Anizotropija ir smaka, ar kuras palīdzību kristāliskie ķermeņi izskatās kā amorfi.

Vairāk nekā 90% cieto ķermeņu var kristalizēties. Dabā smaka ir sastopama, aplūkojot monokristālus un polikristālus. Monokristāli - atsevišķi, kuru malas attēlo regulāri bagatokutņiki; tiem ir raksturīga nepārtraukta kristalizāciju klātbūtne un fizisko spēku anizotropija.

Polikristāli ir ķermeņi, kas veidojas no bezpersoniskiem kristāliem, kas nejaušā veidā "aug" savā starpā. Polikristāli - metāls, tsukors, akmens, smiltis. Šādos ķermeņos (piemēram, metāla fragmentā) anizotropija neizpaužas caur elementu izkliedi bez lodītēm, lai gan šī ķermeņa kristālā dominē anizotropija.

Kristālisko cietvielu Інші jauda: augsta temperatūra (kritisko punktu redzamība), nepastāvība, atsperīgums, elektrovadītspēja, magnētiskā vadītspēja, siltumvadītspēja.

Amorfs - neveido. Tātad burtiski viss vārds tiek tulkots grieķu valodā. Dabas radīti amorfi ķermeņi. Piemēram, burštīns, visk, Pirms gabalu amorfo ķermeņu izveidošanas tiek saskaitīts cilvēks - sveķu slānis (gabals), parafīns, plastmasa (polimērs), kolofonija, naftalīns, var. neaizmirstiet par haotisko molekulu (atomu, jonu) sadalījumu ķermeņa struktūrā. Tāpēc jebkuram amorfam ķermenim tas ir izotrops – tomēr visos virzienos. Amorfām cietām vielām nav kritiskas kušanas temperatūras, smaka pakāpeniski mīkstina karsējot un iziet no viskozā šķidruma. Amorfie ķermeņi tika ieviesti vidējā (pārejas) nometnē starp pamatiedzīvotājiem un kristāliskiem ķermeņiem: zemā temperatūrā smaka sacietē un kļūst atsperīga, turklāt tie var saplīst, uzsitot uz bezveidīgiem šmatkiem. Plkst augsta temperatūra qi un elementi parāda plastiskumu, pielīp ar viskoziem ridīniem.

Tagad jūs zināt, kas ir kristāla ķermenis!