Ciała amorficzne. Ciała stałe, ich znaki i czyny władzy II. Wprowadzenie nowego materiału

Ciała naturalne i sztuczne. Wiesz już, jak odróżnić naturę ożywioną od nieożywionej. Ryż Vikoristovuyuchi. 9, nazwij ciała natury żywej i nieożywionej.

Krym naturalnych ciał, również wykorzystuje ciała stworzone przez człowieka, stworzone przez ludzi. Na przykład w ciągu dnia w pokoju wisi naturalne ciało Słońca, a wieczorami korodujemy ciałami stworzonymi przez człowieka - lampą podłogową lub żyrandolem. Morza i rzeki są naturalnymi ciałami, a basen i paliki są dziełem człowieka. Smród wibruje dla formy, róż, masy, obowiązku.

Wskazania telefonu. Wyznaczone cechy dają możliwość zróżnicowania nadwozia. Chwileczkę, łatwo można pomylić szkolną asystentkę z kurzym jajkiem, odłamki smrodu mogą zmienić kształt. Złota rączka - ciało poprawna forma. Możesz zmierzyć swoją długość, szerokość i wzrost. Vimirati rozmiri kurze jajo to niemożliwe, odłamki miały całkowicie nieregularny kształt.

Opisując ogień, mówimy, że ciała przyrody nieożywionej mogą tworzyć wielkie pamiątki, czego nie można powiedzieć o kłosie pszenicy.

Woda w młynach stałych, rzadkich i gazopodobnych

Nie ma potrzeby wymieniania kavun i wiśni, aby bez litości rozpoznać, że kavun jest niezwykle ważny. Masa- Tse wciąż jedna cecha ciał.

Możliwe jest scharakteryzowanie ciała po zaciemnieniu. Wiatr może być znacznie większy, przy dolnej miseczce. Objętość ciała o kształcie prostokątnym określa się, mnożąc wartości długości, szerokości i wysokości jogi. Aby zmniejszyć objętość ciała nieregularny kształt, musisz zanurit jogę w pobliżu wody. Obsyag tіla dorіvnyuє ob'єmu vіtіsnenої tіlom vod.

Charakterystyka do- To są znaki, o które smród walczyć. Zanim można zobaczyć cechy tіl forma, rozmіri, masa, obsyag. Linear rozmіri, masu obsyag tіl vymіryuyut o pomoc priladіv.

Charakteryzowanie ciał, oddanie szacunku ich zbiorczemu obozowi. Oddzielny twarde ciało, ojczyzna, gaz. Kopiyka - twarde ciało tse, rosa - rzadka i znowu - gazopodobna. Ciało natury jest ważniejsze niż jędrne.

Kształt ciała jest postrzegany wizualnie, dzięki czemu można zobaczyć świt. Ryż Vikoristovuyuchi. 10, spróbuj dopasować ciało do kształtu i rozmiaru. Materiał ze strony

Opis ciała kryjącego się za planem. Charakterystyka Vikoristovuyuchi, ciało można opisać dla planu: 1) kształt; 2) pojednanie; 3) masa; 4) zobowiązuje. Opiszmy marchewkę po planie, wycierając gołębia (12 cm) i masę (100 g) z przodu. Aby oznaczać obsyag, konieczne jest zakopanie marchewki w spokojnym cylindrze z wodą (ryc. 11). Przed zapamiętywaniem wskazań objętości na skali cylindra, aż marchewki zmatowieją, a potem staniemy się matowi. Sprzedaż detaliczna będzie ograniczona do marchwi. Do tego tyłka powinno być około 30 ml.

Podane vimiryuvannya dają możliwość scharakteryzowania marchewki w takiej randze: ciało ma nieregularny kształt o długości 12 cm, wadze 100 gi objętości 30 ml.

Za tymi znakami możesz niezależnie porównać różne ciała naturalne i sztuczne.

Za pomocą rozmіrіv, masi, formy, która zobowiązuje do opisania ciała i porównania go z innymi.

Chi nie znał tych, którzy żartowali? Przyspiesz z żartem

Fizyka ciała stałego jest jednym z najcichszych kroków, na których opiera się współczesny sukces technologiczny. W rzeczywistości cała armia inżynierów pracuje nad najlepszą różnorodnością materiałów stałych przy projektowaniu i przygotowaniu najbardziej wszechstronnych narzędzi, wszechstronności, komponentów mechanicznych i elektronicznych niezbędnych do takich rolet, takich jak połączenia, transport, komputer i podstawowe wyposażenie.

MOC STAŁYCH TIL

Moce mechaniczne, termiczne, elektryczne, magnetyczne i optyczne można zobaczyć przed fizycznymi mocami ciał stałych. Їх vivayut, posterіgayuchi, jak przeprowadzić znak przy zmianie temperatury, występku lub objętości, w umysłach naprężeń mechanicznych, pól elektrycznych i magnetycznych, gradientów temperatury, a także pod napływem różnych wibracji - światło, promieniowanie rentgenowskie, elektrony wiązki.

Struktura.

Ciało stałe składa się z atomów. To samo rozumowanie wskazuje na obecność silnych sił grawitacji, które łączą ze sobą atomy, ta siła włączenia, bez tych sił między atomami, nie byłoby interwencji. W wyniku takich oddziaływań atomy ciała stałego często tracą swoje indywidualne moce, a one same tłumaczą się nową, zbiorową mocą układu atomów, jak nazywa się je ciałem stałym.

Jaka jest natura tych sił? Duży atom składa się z dodatnio naładowanego jądra i dziesiętnej liczby ujemnie naładowanych elektronów (których masa jest znacznie mniejsza niż masa jądra). Dobrze znane siły kulombowskie (elektryczne), które powstają między naładowanymi cząstkami, tworzą napięcie między jądrem a elektronami, a także wzajemnie oddziałują między elektronami. Dlatego trudno jest zobaczyć, jak układy są sfałdowane, jądra i układy elektronów łączą się ze sobą, a wykroczenia układu są przyciągane jeden do jednego. O mocy fizycznej takiego obiektu decydują dwie fundamentalne teorie fizyczne - mechanika kwantowa i mechanika statystyczna. Chcąc charakteru wzajemnego oddziaływania między cząstkami roślinności, ich wyjątkowo duża liczba (~ 10 22 jądra i jeszcze więcej elektronów 1 cm 3 ) nie pozwala nam podać dokładniejszego teoretycznego opisu ciała stałego. ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM; MECHANIKA KWANTOWA; MECHANIKA STATYSTYCZNA.

Modele Vikoristannya.

Dla fizyka ciała stałego zacznij brać proste modele ciała stałego, a następnie przeprowadzaj obliczenia ich mocy fizycznych. Modele należy skompletować po prostu, aby umożliwić ich teoretyczny opis, a jednocześnie należy je złożyć, aby trochę śmierdziało mocą. Na przykład, aby wyjaśnić niektóre z najważniejszych prawidłowości przewodnictwa elektrycznego, prosty model metalu jest odpowiedni jako układ jonów dodatnich, zanurenih rozpadających się elektrony. Ale jeszcze ważniejsze było zachęcanie do modelu nadprzewodnictwa, ponieważ holenderski fizyk Kamerling-Onnes umożliwił jasne wyjaśnienie zjawiska nadprzewodnictwa w 1911 roku.

Nadprzewodnictwo.

Podobno z powodu niskich temperatur w bogatych metalach i stopach wzrasta zdolność przewodzenia elektryczności. (Brzęczyk elektryczny jest w kolejności elektroniki.)

W 1956 roku amerykański fizyk L. Cooper opracował wizję, że śpiewające umysły o przewodnictwie elektronicznym w metalu mogą zrobić słaby zakład. Sama cena zakładu Coopera leży u podstaw słynnej teorii nadprzewodnictwa Bardina – Coopera – Schriffera (BCS), przywołanej w 1957 roku; w 1972 r. trzech amerykańskich fizyków otrzymało Nagrodę Nobla.

Na stacji napowietrznej mowa nie ma na celu naprawy podpory strumienia elektrycznego. Dlatego też mowa nadprzewodząca staje się bardzo interesująca dla energetyków, ponieważ za ich pomoc można zapłacić, na przykład przesyłając strumień elektryczny na znaczną odległość bez kosztów termicznych i innych. Prote vishche za pevnu (tak nazywam krytyczny) znana jest temperatura nadprzewodnictwa, a metal ma nową oprę elektryczną. W niektórych umysłach nadprzewodnictwo jest również niszczone przez pole magnetyczne. Strumień elektryczny, który przechodzi przez nadprzewodnik, wytwarza pole magnetyczne na powierzchni fali, dlatego górna granica nadprzewodnictwa strumienia nadprzewodnika, co więcej, nadprzewodnictwo również zapada. Niemniej jednak mamy do czynienia z niskimi temperaturami krytycznymi, między możliwością zalania nadprzewodników na dużą skalę. Nadprzewodniki trzeba schładzać rzadką wodą, a jeszcze bardziej rzadkim helem. Prote nadprzewodzące uzwojenia (na przykład stopy tytanu z neobієm) są już szeroko znane w elektromagnesach. Trwają badania nad nowymi materiałami (m.in. kryształami organicznymi i polimerami) o wyższych temperaturach krytycznych, a także nad możliwością dalszego przegrzewania nadprzewodników. Fahіvtsі podіvayutsya, scho wielkoskalowe nadprzewodniki zastosuvannya w silnikach elektrycznych i generatorach przemysłowych virobnizstvo rozpochnetsya nawet najbliższej skale. Szczególnie ekscytujące są perspektywy stagnacji przewodów napowietrznych w transporcie zgrabiarki. W Rosji magnes przewodnika jest wprowadzany do przewodnika przez strumienie wirowe, tak jakby pola magnetyczne były generowane w ich kręgu, że magnes jest wdmuchiwany, że zapada się. Po zabezpieczeniu np. za pomocą magnesu nadprzewodzącego i szyny wikorystycznej jako przewodnika, można uzyskać efekt przemieszczenia magnetycznego (lewitacji). Więc jedź na zawieszeniu magnetycznym, jakbyś miał szacunek, matki są nisko przed wielkimi pociągami i pociągami na poduszce powietrznej.

Efekt Josephsona.

To samo napięcie wylotu w zasłonie przełożonego Bulo іniziy było robotem Anglіyski Fіzika B. Josephson, Yaki w 1962 Rotskivas, zatoka tuneli Kvantovosychnya w tym samym przełożonym) Eksperymenty bez problemu potwierdziły przewidywania dotyczące jogi. Jednymi z głównych autorytetów takiej transformacji (zwanej Josephson) są ci, którzy rzucają parom Coopera nowe możliwości inspirowania do potęgi potencjału detalicznego między przewodnikami napowietrznymi. (Chociaż w przypadku klasycznych zjawisk, dzwonek elektryczny jest obwiniany tylko między punktami o różnych wartościach potencjału.) Częstotliwość tego strumy określa prosty wzór n= 2eV/h, de 2 mi- Opłata za zakład elektroniczny Coopera, V- Dodano napięcie i h- stała fundamentalna, jak to się nazywa post-Planck.

Nic dziwnego, że za teoretycznymi postępami Josephsona kryło się wiele sukcesów w fizyce i technologii. Załączniki, oparte na efekcie Josephsona, znają czułość detektorów w różnych dziedzinach, od radioastronomii po suplementy biomedyczne. W 1973 roku Josephson otrzymał Nagrodę Nobla za wkład w fizykę ciała stałego.

tranzystory.

Prawdopodobnie największy wpływ na rozwój współczesnej fizyki ciała stałego otrzymali urodzeni w 1949 roku fizycy amerykańscy: tranzystory z przejściami punktowymi (J. Bardeen, W. Brattain) i planarnymi (W. Shockley). Tsі v_dkrittya boullo zrobleno godzina doslіdzhennya elektrichnyh władze specjalnej klasy ciał stałych, tytuły dyrygentów.

Tranzystor jest pierwszym napіvprovіdnikovim pristroєm, zdatnym vykonuvati takimi funkcjami triody próżniowej (która składa się z anody, katody i siatki), jak silniejsza modulacja. Tranzystor mav bezperechnі perevagi przed lampą elektronową, oskolki bez konieczności podgrzewania katody, mav znacznie mniej rozmіri i masu, a także dłuższy okres użytkowania. Dlatego tranzystory nevdovzі vitіsnili lampy elektroniczne i zrobirovali rewolucja w przemyśle elektronicznym. Drugim etapem rewolucji jest przejście od okremy tranzystorów do układów scalonych. Taki mikroukład można umieścić na powierzchni krzemowego monokryształu (chip) o powierzchni 1 mm 2 wiele tysięcy elementów obwodu. Elektrotechnika w skali mikroskopowej i atomowej nazywana jest mikroelektroniką. W 1956 roku Bardeen i Brattain otrzymali w 1956 roku Nagrodę Nobla za badania podstawowe w dziedzinie przewodników i wprowadzenie efektu tranzystora do mowy typu germanowego i krzemowego. Emisja termoelektroniczna.

Szeroki zakres dominacji ciał stałych, szerokość obszaru ich technicznego zastosuvannya, a także praktyczna niewyczerpalność tworzenia nowych stałych pól chemicznych zawieszają fizykę ciał stałych w jednym z pierwszych obszarów takich dyscyplin , jak fizyka, chemia, metalurgia, różne regiony praktyki inżynierskiej oraz nauk biologicznych i medycznych. Fizyka ciała stałego jest największą z dziedzin fizyki; zawiera około jednej czwartej ostatnich publikacji naukowych, które dotyczą fizyki, i jest do niej przypisana znaczna część publikacji naukowych. Szczególnie cenny interdyscyplinarny charakter fizyki ciała stałego i długiego przepływu, taka teoria, eksperymenty i praktyczne dodatki opierają się zarówno na czystej nauce, jak i technice.

Symetria i klasyfikacja kryształów.

Krystalografia (w najczęstszym znaczeniu tego słowa) nazywana jest nauką, ponieważ opisuje geometryczną moc kryształów i ich klasyfikację wraz z poprawą zrozumienia symetrii. Powstawanie struktury krystalicznej jest podstawą fizyki ciała stałego. Główna suma danych dotyczących krystalografii była gromadzona już do końca XIX wieku.

Ślady naturalnych minerałów, takich jak beryl, diament czy sól kamienna, mają płaskie fasetki i proste żebra, co świadczy o ich typowym naturalnym wyglądzie (ryc. 1). Takie przemówienia nazywane są zwykle kryształami, chociaż do końca semestru środkowego termin ten zamarł aż do kwarcu. Pierwsi mineralogowie zadzwonili przed kształtem kryształów, tobto. ich morfologia. N. Stenon, duński lekarz na dworze wielkiego księcia Toskanii i następca w galerii geologii, odkrył w 1669 r. prawo cięcia stali między krawędziami. Vidpovidno do prawa Stenona, przecięte między żywotnymi ścianami kryształu tej mowy tylko dla wszystkich kryształów jogi. Sprawiedliwość, której prawo potwierdził Bagatora, zwłaszcza po procesach numerycznych przeprowadzonych przez R. de Liela w 1772 r. Dawno temu taki sąd, jak Kepler, Kartezjusz, Huygens i Hooke, dopuszczał tych, którzy mieli prawidłowe formy kryształów w regularnej (wewnętrznej) rasteryzacji cząstek kulistych lub elipsoidalnych. W 1782 R. Ayuї ma bardziej wyrazisty wygląd. W vvazhav, scho trevimirny crystal, sho maє kształt równoległościanu, złożony z tego samego „ceglinoka”. Bazując na takim zjawisku, H. Weiss w 1808 r. wprowadził układ osi krystalograficznych, które są trzema wektorami a, b, c, który jest pokazany z trzech stron „ceglinka” Ayuї, tobto. elementarny środek. Anonimowy punkt anonimowy (vuzlіv), którego położenie określa wektor R = n 1 a + n 2 b + n 3 c, de n 1 , n 2 że n 3 - liczba liczb, nazywane są przestronnymi bramami. Takі ґrati nie jest kryształem, ale prostym obiektem matematycznym. Jednak z pomocą można wywołać kryształ, jak umieszczenie pierwiastka w skórze її vuzol, który się powtarza, który składa się z jednego lub kilkunastu atomów (ryc. 2). Przede wszystkim można zachęcać do otwartych przestrzeni, które dają kryształ, dzięki czemu można wybrać dobry punkt (vuzol) P 1 , a następnie poznaj wszystkie inne punkty P 2 , P 3 ,..., jaka jest siła twojej mocy, jakie jest wyostrzenie tych kropek we wszystkich z nich, tak po prostu, jakby wyglądało z kropek P jeden . Anonimowy punkt P 1 , P 2 , P 3 ,... w tym czasie zakładam otwartą przestrzeń sieci krystalicznej.

Klasyfikacja siatek i kryształów na podstawie zrozumienia symetrii będzie wymagała oceny. Operacja symetrii nazywana jest taką operacją, ponieważ będąc vikonanem nad ciałem stałym, pozostawia ciało niezmienne, a to samo ciało nazywa się niezmiennym sposobem działania. (Na przykład kula jest niezmienna w stosunku do owijania aż do owijania, czy jest na osi, przesuwając się z miesiąca na miesiąc, ponownie odbijając się w lustrze). Jak krata dwóch światów na ryc. 2 Proszę przenieść, co jest ustawione przez wektor a, wtedy ponownie zabierzemy vihіdni ґrati; to samo jest sprawiedliwe, rozsądne i zgodne z czasem przed przeniesieniem, który jest ustalany przez wektor b. Pozornie pobawmy się elementarnym środkiem, ustawmy trzy wektorami a, b, c, niezmienna dla wszystkich operacji translacyjnych (transfer), które są równe T= n 1 a+ n 2 b= n 3 c, de n 1 , n 2 , n 3 - liczba liczb. Całość wszystkich takich operacji nazywana jest translacyjną grupą siatki.

Іsnuyut i інші operacje symetrii dla przestrzeni bram i to samo ti, dla którego podano punkt, staje się stałe (niezniszczalne). Takie operacje nazywane są operacjami punktowymi i obejmują zawijanie wokół osi, przez które przechodzą qiu kropka, a także odbicia lustrzane w płaszczyznach przechodzących przez ten punkt. W czasach dwóch światów, przedstawionych na ryc. 2, możesz pokazać sobie na przykład wszystko, co możesz przejść przez punkt kraty prostopadły do ​​płaszczyzny maluszka. Obrót o 180° na osi nie zmienia siatki. Zwyczajowo mówi się, że jest to cała możliwa symetria drugiego rzędu. W dzikim nastroju ciało może mieć dużo symetrii n kolejność, jakby obracając korpus na nacięciu (360 ° / n) Pozostawia ciało niezmienne. Na przykład przestrzeń skóry przekątnej sześcianu jest przeznaczona dla nowej symetrii trzeciego rzędu, a wiersz jest przeciągany przez środek sześcianu prostopadle do dowolnej liczby ścian czwartego rzędu. Nowy zestaw operacji symetrii, które są możliwe dla intelektu niezniszczalności punktów i wypełnienia ciała niezmienną, nazywa się grupą punktową ciała. Dla przestrzeni gratas symetrię punktową kryształu otacza zwycięska symetria translacyjna. Tse skraca liczbę możliwych zawinięć osi do chotiriox, co pozwala na symetrię 2-, 3-, 4- i 6-go rzędu. Rysunek 3 wyjaśnia, dlaczego na przykład grati nie mogą być matkami wszystkich symetrii piątego rzędu: obszar nie może być pokryty pyatikutnikami.

Іsnuє tylko różne grupy punktów dla otwartych przestrzeni; oznaczają one sim krystaliczne systemy, syngonie chi. Syngonia skóry charakteryzuje się być może pojawieniem się podstawowego centrum, tobto. kutami a, b, g między osiami a, b, cże osie spіvvіdshennyam dovzhin tsikh. Niżej umieszczono klasyfikację głównych typów elementarnych środkowych i nazewnictwo głównych syngonów krystalicznych; oznaczenie żeber i kutіv oseredkіv vіdpovidat rys. 4.

Jest to ta sama grupa symetrii, czyli rozciągłość grupy kryształów, suma wszystkich operacji symetrii (operacje punktowe, translacje, a także x silne kombinacje), sto pięćdziesiąt z nich jest niezmienniczych. Іsnuє 14 różnych obszarów grup, yakim may mother grati; Dostają 14 różnych przestronnych bram (ryc. 5). Wcześniej numery te opisał Bravais w 1848 roku na podstawie analizy geometrycznej i nosiły inną nazwę. (Kozhen ґrat Brave połóż się w jednej z siedmiu kryształowych syngonów.)

Przechodząc od formalnego teoretycznego opisu symetrii ziarna do opisu prawdziwego kryształu, należy chronić symetrię atomów lub grup atomowych, które są umieszczone w skórzanym wuzole ziarna. Pokazuje również, że dla kryształów istnieje 230 różnych grup otwartej przestrzeni (jak poprzednio, z 14 różnymi typami Bravais). Grupy te zostały usunięte z opisów opartych na teorii grup autorstwa YS Fiodorowa i S. Schoenfliesa w 1891 roku.

Rozwój teorii symetrii kryształów zabrał setki kryształów magnetycznych. W stali uporządkowanej magnetycznie okresowość uważana jest za podstawę atomów, a bezpośrednio ich momentów magnetycznych. W związku z tym liczba grup przestrzeni magnetycznych może być bogatsza o 230. Povna kіlkіst grupy symetrii przestrzeni magnetycznej są starsze w 1651 roku. Aby opisać symetrię makroskopowych mocy kryształu, można zauważyć dużą złożoność, transformację symetrii, która sprawia, że ​​klasa kryształów magnetycznych jest tak zwana. Mamy 122 takie klasy.

Struktura krystaliczna i dyfrakcja.

Eksperymentalne badania rozmieszczenia atomów w kryształach stały się możliwe dopiero po odkryciu przez Roentgena w 1895 r. modyfikacji rentgenowskiej. Aby ponownie rozważyć, chi tse viprominuvannya є tylko jeden z rodzajów elektromagnetycznej viprominuvannya, Laue w 1912 roku, uszczęśliwiając Friedricha i Knippinga, aby przepuścić wiązkę promieniowania rentgenowskiego przez kryształ i cud, wzór dyfrakcji chi vinikne. Dosvid dał wynik pozytywny.

Na podstawie zjawiska analizy dyfrakcyjnej promieniowania rentgenowskiego Father i Son Bregg stworzyli ponadstandardową metodę eksperymentalną do analizy dyfrakcyjnej promieniowania rentgenowskiego kryształów. Roboty te wyznaczają początek współczesnej fizyki ciała stałego. Ponadto jeszcze bardziej zautomatyzowane sterowanie stało się obecnie najważniejsze w laboratoriach fizyki ciała stałego. W przypadku takich instalacji rentgenowskich zadanie umieszczania atomów na składanym krysztale stało się bardziej rutynowe dla komputerów. W 1914 Laue otrzymał nagrody za osiągnięcie Nagrody Nobla; ojciec i syn Bregg rozprowadzali to samo w mieście losu.

Intensywność analizy dyfrakcyjnej promieniowania rentgenowskiego opiera się na jego wysokiej jaskrawości. Na przykład, gdy monochromatyczna wiązka dyspersji rentgenowskiej pada w linii prostej na pojedynczym krysztale, można obserwować wiązkę przechodzącą (choć nie uginającą się) w tej samej linii prostej. Uginanym wiązkom przypisuje się jedynie kilka ściśle pojedynczych (dyskretnych) narożników spadku wzdłuż osi krystalograficznych. Umysł Tsya leży u podstaw metody owijania kryształu, w której owijanie pojedynczego kryształu jest dozwolone wzdłuż osi śpiewu, ponadto precyzyjnie wskazane są linie proste, dla których dyfrakcja jest strzeżona. W innych eksperymentach zastępcze mogą być proszkowate smugi kryształów i monochromatyczna wiązka; - ta metoda nazywa się Debye - Scherrer. W tym kierunku występuje nieprzerwane spektrum orientacji z mniejszą ilością kryształów, a jeszcze intensywniejsza dyfrakcja wiązek daje większą krystalizację przy pojedynczej orientacji. Metoda proszkowa nie wpływa na wzrost dużych monokryształów, dlatego przewyższa metody Laue i owijanie kryształów. W metodzie Laue uzyskuje się pojedynczy kryształ i wiązkę o wibracji rentgenowskiej, które mogą mieć nieprzerwane widmo, dzięki czemu kryształ sam wybiera najbardziej odpowiednie włókna do ustalenia wzorów dyfrakcyjnych (rys. 7).

Jakie informacje o strukturze kryształu można uzyskać za pomocą analizy dyfrakcji rentgenowskiej? Rentgenowski viprom_nyuvannya - wszystkie elektromagnesy hvili, pola elektryczne, które oddziałują z naładowanymi cząstkami, to samo z elektronami i atomami ciała stałego. Odłamki masy elektronów są znacznie mniejsze niż masy jądra, wibracje promieniowania rentgenowskiego są skutecznie rozpraszane tylko przez elektrony. W ten sposób radiogram dostarcza informacji o rozkładzie elektronów. Znając kierunki bezpośrednie, dla pewnej wiprominuwancji dyfrakcyjnej można wybrać rodzaj symetrii kryształu lub klasę krystaliczną (cienka sześcienna, czworokątna), a także długość boków środka elementarnego. Dla widocznego natężenia maksimów dyfrakcyjnych można określić położenie atomów w elementarnym środku. W rzeczywistości wzór dyfrakcyjny jest matematycznie przekształconym obrazem rozkładu elektronów w krysztale - szeregów obrazu Fouriera. Później przyniósł informacje o budowie wiązań chemicznych między atomami. Na przykład według promieni rentgenowskich można ocenić, ile energii kuchennej (NaCl) składa się z jonów dodatnich i ujemnych, a także o tych, w których w takiej mowie występują elektrony, jak np. german. Nareshti, razpodil _intensity w jednym maksimum dyfrakcyjnym, dostarcza informacji o wielkości kryształów, a także o niedoskonałości (defektach) sieci, naprężeniu mechanicznym i innych cechach struktury krystalicznej.

Chociaż analiza dyfrakcji rentgenowskiej jest najstarszą metodą kucia ciał stałych na poziomie atomowym, wina nadal się rozwijają i osiągają pełny rozwój. Jedno z takich udoskonaleń jest stosowane w przypadku zastosuvanni elektronnyh prikoryuvachiv jak twardy dzherel viprominuvannya rentgenowskiego - synchrotron viprominuvannya. Synchrotron jest łącznikiem, który brzmi zwycięsko w fizyce jądrowej w rozpraszaniu elektronów do znacznie wyższych energii. Tworzenie elektroniki elektromagnetyczny viprominuvannya w zakresie wiprominencji od ultrafioletu do promieniowania rentgenowskiego. Dzięki niedawno zepsutym detektorom cząstek stałych, nowe komórki mogą, jak się okazuje, dawać wiele nowych szczegółowych informacji o ciałach stałych.

Neutrony odkryto w 1932 roku. Przez kilka lat ich naturę potwierdzały eksperymenty dyfrakcyjne. Wykorzystanie neutronów jako wkładu do uzyskania ciał stałych stało się możliwe po stworzeniu reaktorów jądrowych, w których od około 1950 r. tworzony był strumień neutronów rzędu 10 12 neutronów/cm 2 H s. Nowoczesne reaktory zapewniają przepływy, które są tysiąckrotnie bardziej intensywne.

Neutrony, będące cząstkami obojętnymi, oddziałują tylko z jądrami ciała stałego (stosowane w materiałach niemagnetycznych). Cena energii wynika tylko z niskich powodów. Odłamki jądra są powierzchownie małe w wymiarach atomowych, a oddziaływanie między jądrami i neutronami, które opadają, jest krótkotrwałe, wiązka neutronów może mieć dużą zdolność penetracji i może być vikoris, aby dotrzeć do kryształów o grubości do centymetra. Ponadto neutrony są intensywnie rozpraszane przez jądra zarówno ważnych, jak i lekkich pierwiastków. Po przeciwnej stronie rozwoju promieniowania rentgenowskiego jest on rozprzestrzeniany przez elektrony, do których rycząca struktura atomów jest zwiększana przez wzrastającą liczbę elektronów. Liczba atomowa pierwiastka. Ponadto położenie atomów pierwiastków lekkich w krysztale można dokładniej określić metodą neutronów, a nie dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Szczególnie ważne jest dotarcie do jąder atomów w wodzie, w przeciwnym razie, co jest odpowiednikiem jonów w wodzie, - protonów. Protony można wykryć metodą dyfrakcji neutronów, ale nie metodą analizy rentgenowskiej, odłamki smrodu można usunąć elektronami. Siła neutronów nabiera szczególnego znaczenia podczas przemówień, jak wodniste dźwięki. Podobne linki obwinia się nie tylko przemówienia nieorganiczne, oraz y, zocrema, w materiałach biologicznych (na przykład cząsteczki DNA).

Wiązki neutronowe odgrywają ważną rolę w sposobie, w jaki ciała stałe, odłamki neutronów i jądra atomów mogą tworzyć jednorodną masę. Dlatego w przypadku bombardowania neutronami ciała stałego neutrony mogą wibrować (i gliniać) siatki, tobto. sprężysty puch unoszący się w układzie jąder krystalicznych. (Fala dźwiękowa również zgrzyta.) W takim nie-sprężynowym zіtknennyah neutron zużywa (lub zyskuje) energię i pęd. Zmiany tych wartości można zmienić; śmierdzi, by podawać bogato szczegółowe informacje o dynamice ciał stałych. W ten sposób eksperymenty dotyczące powstawania neutronów są jeszcze ważniejsze dla badania powstawania atomów w ciałach stałych. Nareshti, dyfrakcja neutronów w formowaniu materiałów magnetycznych. Jeśli neutrony nie mają ładunku elektrycznego, smród może mieć dipolowy moment magnetyczny, podobny do igły kompasu. Dlatego neutron jest w tym sensie budującym „bachitowym” atomem magnetycznym, który odpowiada za oddziaływanie z całkowitym momentem magnetycznym wszystkich elektronów w atomie. Wiązka neutronów, skierowana na kryształ magnetyczny, jest rozpraszana przez jądra i obracana przez „magnetyczne” elektrony. Dwa rodzaje rozsіyuvannya dostarczają informacji o strukturze krystalicznej i magnetycznej. Podobne eksperymenty pozwoliły na ujawnienie podstaw struktur uporządkowania magnetycznego w ciałach stałych – w znacznej orientacji równoległej momentów magnetycznych w ferromagnetykach (np. w grzbiecie) do fałdowania struktur helikoidalnych w metalach ziem rzadkich.

Połączenia chemiczne i moc fizyczna.

Duży atom składa się z dodatnio naładowanego jądra i dużej liczby ujemnie naładowanych elektronów, które zapadają się na boki za swoimi orbitami. Zgodnie z prawami mechaniki kwantowej elektronów w atomach, podziały wzdłuż powłok, schematycznie przedstawiono na ryc. 8 dla atomu sodu. Dwa najbliższe jądru elektronu spełniają K-powłoka, ślady w elektronach - L-powłoka, a pojedynczy zewnętrzny elektron - M-powłoka. Mgła elektronowa rozciąga się jak jądro na ścianie, które są mierzone w angstremach (1 Å = 10 -10 m), pokazuje efektywny rozmiar atomu, który najwyraźniej nie ma ostrej granicy. Elektrony powłok wewnętrznych są silnie związane z dobrą lokalizacją w polu kulombowskim (elektrycznym) jądra. Elektrony powłoki zewnętrznej są słabsze; Jeśli wolne atomy zbliżają się i tworzą ciało stałe (kryształ), elektrony zewnętrzne (walencyjne) wydają się znacznie bliżej napływu atomów stałych, niższe wewnętrzne (elektrony w jądrze). Małe funkcje (orbitale) rdzenia elektronowego w ciele stałym mogą być takie same jak w wolnym atomie. Orbitale elektronów walencyjnych atomów ciała stałego zmieniają się w taki sposób, że całkowita energia ziemi jest mniejsza niż energia ośmiu atomów, a niezbędna energia wiązania ciała stałego jest bezpieczna. W ten sposób ciało stałe może być postrzegane jako duża liczba twardych kości jonowych (jądra z elektronami powłok wewnętrznych) i pojedynczy układ elektronów walencyjnych.

W ten sposób utrata indywidualności przez atomy, która powoduje twardość ciała, z mniejszym prawdopodobieństwem prowadzi do kolektywizacji elektronów walencyjnych. Ponadto, jako podział elektronów walencyjnych między kościami jonowymi oraz w przestrzeniach między nimi, rozróżniają główne typy wiązań chemicznych: van der Waalsa, jonowe, metaliczne i kowalencyjne. Naturą połączenia ze światem znaczącym jest fizyczna moc ciała stałego. Chcąc uzyskać szczegółowe opisy niższych typów powiązań i własnych „typowych przedstawicieli” środka prawdziwych przemówień, większość ciał stałych jest konsumowana przez ciała innej pośredniej kategorii.

Kryształy Van der Waalsa.

Najprostszym ze wszystkich materiałów stałych są kryształy gazów obojętnych do neonu, argonu, kryptonu i ksenonu. p align="justify"> Strukturę elektronową wolnych atomów tych gazów można konfigurować tak zwane zamknięte muszle, które wyglądają jak winieta. Na przykład neon można wypełnić Zanim- powłoka z dwoma elektronami i powłoką L- powłoka ośmiu elektronów; Ta konfiguracja odpowiada maksymalnej liczbie elektronów w błonie skórnej, na którą pozwalają zasady mechaniki kwantowej. Na stabilność zmieniających się elektronów w kryształach gazów obojętnych wskazano wysokie wartości energii jonizacji, które są niezbędne do usunięcia jednego z zewnętrznych elektronów. Taka stabilność oznacza, że ​​atomy gazów obojętnych nie mieszają elektronów walencyjnych z wielkim znaczeniem tego słowa. Zdecydowanie navit zvnishnі elektroni można postrzegać jako elektroni kości, silnie związane z jądrem. Dlatego struktura elektronowa atomów w ciałach stałych jest praktycznie taka sama, jak w wolnych atomach. Odłamki całkowitego ładunku elektrycznego atomów osiągają zero, a wszystkie elektrony są połączone z żywotnymi jądrami, dzięki odżywianiu, w jakiej kolejności atomy w ogniu wiążą się w ciele stałym? Po prawej w tym, że pomiędzy neutralnymi atomami działają słabe siły grawitacji, powiększane przez wzajemne oddziaływanie dipoli elektrycznych, które są indukowane przez podatne atomy na synchronizację ich elektronów. Tsі słabo i bardziej wrażliwi na innych urzędników nazywane są siłami Van der Waalsa; je i zumovleniya powiązania między atomami i cząsteczkami w większości kryształów organicznych. Odłamki grawitacji między atomami są słabe, kryształy gazów obojętnych charakteryzują się wiązaniem niskoenergetycznym (czyli energią wymaganą do oddzielenia atomu od ciała stałego) i mają niską temperaturę topnienia. Poniżej podano wartości liczbowe dla gazów obojętnych w litej stali.

Zmiana przedziału temperatury, w którym rozumie się temperaturę ciała stałego, umożliwia ich praktyczne zainteresowanie. Odgrywają jednak ważną rolę w podstawowych badaniach nad teorią powstawania kryształów, dynamiką atomów w litej stali, kruchością elektronów i wtryskiem cienkiej elektryczności do dielektryków. Odłamki atomów gazów obojętnych mają kształt zbliżony do kulistego, siły Van der Waalsa między nimi są izotropowe (takie same we wszystkich liniach prostych). Nic dziwnego, że atomy gazów obojętnych krystalizują do struktury, która tworzy najbardziej upakowane sfer, a sama do struktury sześciennej zorientowanej na twarz. Pośród atomów susidnim zbіlshuєtsya zі zbіlshennyamіv, tobto. zbіlshennyam liczba posiadanych elektronów; dla reprezentacji większej liczby elementów wynosi 3,13, 3,76, 4,01 i 4,35Å.

Kryształy gazów obojętnych są dobrymi dielektrykami. Czy możesz wyjaśnić, że wszystkie elektrony w atomach są związane z ich jądrami. Fizyczna moc takich ciał stałych jest bogata w to, co oznacza moc struktury elektronowej atomów, z której czerpie smród.

Kryształy jonowe.

Idealny kryształ jonowy składa się z dodatnio i ujemnie naładowanych jonów kulistych. Do tej manifestacji wszystko wydaje się najbardziej oczywiste, potem o skrajnym zachodzie słońca pojawiają się smugi kałużowo-halogenowe, tobto. sole, które są rozpuszczane przez jeden z metali kałużowych (lit, sód, potas, rubid, cez) i jeden z halogenów (fluor, chlor, brom, jod). Wykazać, że kryształy tych soli są uzasadnione dodatnimi jonami metali i ujemnie naładowanymi jonami halogenów. Najbardziej bezpośrednim z nich są dane z analizy dyfrakcji rentgenowskiej, na podstawie których można opracować rozkład ładunku elektronu ( dz. Ryż. 9 dla vipadku NaCl).

Te, że takie ciała stałe składają się z jonów, a nie z atomów, można wyjaśnić w ten sposób. Przed nami atomy metali księżycowych mogą mieć jeden zewnętrzny elektron walencyjny, a także zewnętrzną powłokę atomów halogenów, aby pomścić te same elektrony walencyjne. Podczas przejścia elektronu walencyjnego z atomu metalu w kałuży do atomu halogenu rozpuszczają się dwa jony, tworząc naskórek o pewnej konfiguracji elektronowej, charakterystycznej dla atomów w gazach obojętnych. Co ważniejsze, wygrywamy w energii, pamiętaj o grawitacji kulombowskiej między jonami dodatnimi i ujemnymi. Spójrzmy na to jako na przykład chlorku sodu (NaCl). Aby pochłonąć zewnętrzny (walencyjny) elektron z atomu Na, zużycie wynosi 5,14 eV (energia jonizacji). Kiedy elektron dochodzi do atomu Cl, wychodzi energia, która wynosi 3,61 eV (energia sporydliwości elektronu). Również energia wymagana do przejścia elektronu walencyjnego z Na do Cl wynosi (5,14 - 3,61) eV = 1,53 eV. Energia kulombowska jest ciężka między dwoma jonami Na + i Cl - po wystawieniu między nimi (w krysztale), która wynosi 2,18 Å, wynosi 5,1 eV. Wartość ta nadmiernie kompensuje całkowitą energię przejścia elektronowego i prowadzi do zmniejszenia całkowitej energii układu jonów w stosunku do podobnego układu wolnych atomów. W tym przypadku głównym powodem jest to, że płyty kałużowo-halogenowe powstają z samych jonów, a nie z atomów.

Obliczenie energii kryształów jonowych jest w rzeczywistości bardziej skomplikowane, niższą można ją uzyskać z przeprowadzonego więcej mirkuvanu. Ale stosuje się do kryształów kałużo-halogenkowych, aby mieć pewność co do różnicy między wartościami teoretycznymi i eksperymentalnymi energii wiązania. Wiązania te są wystarczająco silne, aby wykazywać np. wysoką temperaturę topnienia, która wynosi 1074 K dla NaCl.

Zavdyaki do wysokiego poziomu stabilności struktury elektronowej kryształów jonowych jest zużywany do poziomu dielektryków. Odłamki jonów dodatnich i ujemnych oddziałują z kosmykami elektromagnetycznymi, kryształy jonowe wykazują silniejszy połysk optyczny w obszarze widma podczerwieni. (Częstotliwość oscylującego pola elektrycznego w i-tym obszarze widma jest zbliżona do częstotliwości drgań własnych pęczków poprzecznych; . Dlatego lekkie wiatry przechodzą przez kryształ bez żadnej interakcji, tobto. takie kryształy przejrzystości. Przy wyższych częstotliwościach - w obszarze ultrafioletowym widma - kwanty pola mogą generować energię wystarczającą do wzbudzenia elektronów walencyjnych, co zapewnia przejście elektronów walencyjnych jonów ujemnych z niezajętego stawu jonów dodatnich. Tse prowadzi do silnego olśnienia optycznego.

kryształy kowalencyjne.

Najpopularniejszymi kryształami kowalencyjnymi są diament, krzem i german. Atom skóry w takich kryształach ma chotirmę z atomami susdnіmi, rozprzestrzeniającymi się na wierzchołkach regularnego czworościanu. Vіlnі atomy skóry іz znachnіh elementіv może na chotiri valentі elektroni, a to wystarcza do przyjęcia par chotirioh elektronicznych zv'yazkіv (między podanymi przez atom i chotirma yogo przez najbliższych susides). W tej kolejności dwa elektrony są wspólnie utworzone przez dwa atomy, które tworzą połączenie i rozciągają się w przestrzeni linii vzdovzh, która jest zadnuє atomem. Tse mayzhe takie połączenie, jak i między dwoma atomami wody w cząsteczce wody H 2. W diamentach ogniwa są jeszcze silniejsze, a odłamki smrodu mogą śpiewać wprost jeden do jednego, diament jest nadnaturalnie twardym materiałem. Siła wiązania kowalencyjnego między elektronem a kryształem charakteryzuje się tzw. przerwą energetyczną - minimalną energią, jaka musi zostać przekazana elektronowi, aby wina natychmiast zapadły się w krysztale i utworzyły strumień elektryczny. W przypadku diamentu, krzemu i germanu szerokość linii pęknięcia powinna wynosić 5,4, 1,17 i 0,744 eV. Ten diament jest dobrym dielektrykiem; Energia kolizji termicznej w pewnej temperaturze pokojowej jest zbyt mała, aby elektrony walencyjne rosły. W krzemie, a zwłaszcza w mieście Nimachczyna, szczelina energetyczna jest stosunkowo niewielka i możliwe jest wzbudzenie termiczne liczby śpiewającej elektronów walencyjnych w temperaturze pokojowej. W tej kolejności smród przewodzi brzęczenie, ale odłamki ich przewodności są znacznie mniejsze, niższe dla metali, krzem i german są sprowadzone na górę przewodników.

Metale.

Jak się bardziej domyślano, elektrony walencyjne w kowalencyjnych ciałach stałych są kolektywizowane przez atomy samobójcze i lokalizowane przez linie powietrzne, które uderzają w atomy. W metalach kolektywizacja elektronów osiąga maksimum - wszystkie elektrony walencyjne są kolektywizowane przez wszystkie rdzenie jonowe. Idealny metal można zobaczyć, ponieważ powstaje z okresowo gnijących kości jonowych, jakby były zanurenny w gazie przewodnictwa elektronowego, które swobodnie zapadają się między kośćmi jonowymi. Stabilność metalu i wartość energii wiązania są określane przez siły grawitacyjne kulombowskie między dodatnimi jądrami jonowymi a ujemnie naładowanym gazem elektronowym. Ruhlivy elektrony przewodnictwo vіdpovіdalnі vysoku elektroteploprovіdnіstі metalіv.

Taki model metalu z wolnymi elektronami jest najbardziej odpowiedni dla metali kałużowych, a mniej dla metali szlachetnych - midi, srebra i złota. W metalach kałużowych szczotki jonowe zajmują tylko niewielką część całkowitego zobowiązania (około 15%), jednak w przypadku srebrnego i złotego sudni szczotki jonowe nie sklejają się jeden do jednego.

Vіdminnіst mіzh chotirma według rodzajów ciał stałych wyjaśniają diagramy przedstawione na ryc. 10. Atomy i kości jonowe z silnie związanymi elektronami w konfiguracjach z zamkniętymi powłokami pokazano jako jasne kółka. Rozkład przestrzenny elektronów walencyjnych pokazano tylko dla kryształów kowalencyjnych i metali.

Większość trudnych przemówień zajmuje pozycję pośrednią między „czystymi” rodzajami komunikacji. Na przykład istnieje ciągła seria stałych ciał stałych pomiędzy kryształami czysto jonowymi i czysto kowalencyjnymi. Dlatego w obecności takich nieprzewodzących prądów elektrycznych materiałów można mówić o częściowo jonowym lub częściowo kowalencyjnym charakterze wiązań. J. Phillipsa, propagując szczególnie udane podejście temporalne do opisu głównych wzorców u różnych grup płci na podstawie ich mocy dielektrycznych i szerokości przerw energetycznych.

Jak uszeregować stopień jonowości ogniwa w schemacie Phillipsa dla spoluków, fałd elementów różnych (lub jednej i tej samej) grup układu okresowego: I і VII, II і VI, III і V, IV-IV , a także dla elementów IV grupy . W przypadku niektórych zadań cecha może mieć to samo znaczenie:

Tutaj widać stopniowe przejście od najbardziej jonowej połowy NaCl do czysto kowalencyjnego kryształu krzemu.

Kryształy wykonane z wodnistych ogniw.

Dokładniej zbadano klasyfikację kryształów w polach w więzadłach, tworzonych przez elektrony. Drugim rodzajem wiązania chemicznego jest winifikacja wody i wody (protony). Proton to szczególny rodzaj jonu: pierwszy ma dwa elektrony, a drugi może mieć jeszcze mniej miejsca. „Święty” proton budynku wiąże jeden do jednego dwa jony ujemne, jon ujemny z fluorem, a kwas z azotem. Na przykład, jon difluorku wody HF 2 -, który ma strukturę liniową F - H + F -, ulega wolowi dzięki swojej odporności na obecność protonu, który łączy dwa jony ujemne z fluorem. Połączenia wodne odgrywają ważną rolę w biologii molekularnej (w przeciwieństwie do genetyki), odłamki smrodu biorą udział w pierwotnych dwóch lancach w podwariantowej helikalnej strukturze cząsteczek DNA. Powiązania między źródłami są takie same dla fizycznych ferroelektryków (na przykład dihydrofosforan potasu KH 2 PO 4) i znaczącego świata w uznaniu niesamowitej fizycznej mocy lodu.

WZROST KRYSZTAŁU

Aby zwiększyć moc cichych innych kryształów, konieczne jest przygotowanie (połknięcie) dobrych oczu – często w postaci monokryształów o najwyższym, w miarę możliwości, stopniu doskonałości i czystości chemicznej. W celu wyeliminowania różnych fizycznych i chemicznych niedoskonałości na mocy ciał stałych, takie niedoskonałości (wady) należy wprowadzić do ciała stałego w inny sposób. W każdej chwili trzeba pozyskać materiały o wysokiej czystości chemicznej. Krem najlepszych chemicznych metod czyszczenia, metale bogate i przewodniki można czyścić metodą topienia strefowego.

Kryształy mogą być wiroshchuvat, w pełni parując detalistę ze sprzedaży detalicznej, chłodząc topiąc lub kondensując parę. Kryształy obraca się poprzez topienie metodą Bridgmana i Czochralsky'ego. Za pomocą metody Czochralskiego małe kryształowe ziarno, wzmocnione na pionowej strzałce lub nożycach, topi się zanuryuetsya, a następnie pojawia się prawidłowo. Przy odpowiedniej kontroli temperatury, swidkishness nawijania z kryształu zarodkowego może urosnąć do wielkiego monokryształu. W przypadku metody Bridgmana topienie odbywa się w ustawionym pionowo tyglu z ciepłym dnem. Wraz z pełnym opuszczeniem tygla od gorącej strefy pieca, w ten upalny dzień jest chłodniej, powstaje zarodek kryształu, który w trakcie dalekiego opuszczania tygla może urosnąć do wielkiego monokryształu.

Metoda epitaksji molekularnej (MME) pozwala kolejno kula za kulką na tworzenie wiórów przewodnika na litej powłoce krystalicznej. W kuli skórnej (która nie może przekraczać średnicy jednego atomu) struktura krystaliczna wyściółki jest dokładnie powtórzona.

Podgrzewając kryształ jonowy w parach jednego składnika metalowego lub innego metalu, można wprowadzić nadmiar tego metalu. W bogatych sytuacjach takie stopione kryształy wykazują nowe oznaki mocy, jak zbliżenie na poziom atomowy z metalowymi komponentami. Na przykład po podgrzaniu chlorkiem sodu w parach sodu kryształ staje się żółtobrązowy; chwilami wydaje się, że na krysztale pojawił się środek frędzla. W wielu reakcjach atomy metalu wprowadzone do kryształu po podgrzaniu w oparach metalu mogą koagulować w małych kryształach metalu i zachodzą w zewnętrznym krysztale jonowym.

Mikroskopia elektronowa wieżowców.

W wielkiej mikroskopii optycznej lub świetlnej odległość między różnymi budynkami jest zaznaczona znaczną ilością światła widzialnego. Tse oznacza, że ​​nie można strzec detali mniejszych niż 5000 Å. W mikroskopii elektronowej zamiast światła wiązka elektronów z długiego włosa jest bliska 0,04 Å, czyli znacznie mniej niż średnica atomu. Pierwszy praktycznie nowoczesny mikroskop elektronowy stworzył E. Ruska (Berlin 1933). Od tej godziny naukowcy zaczęli robić zdjęcia bliskiego atomu, a mikroskopia elektronowa stała się najlepszą, dobrze sprawdzoną metodą badań. Z pomocą zebraliśmy wiele informacji z biologii biologii (bakterie budova, wirusy), a także dane o budowie kryształów. Doskonałość techniczna mikroskopii elektronowej umożliwiła osiągnięcie rzędu kilku angstremów. Tse pozwala na bezstronną interpretację obrazu rozkładu atomów w metalu w środku elementarnego środka ciała stałego. Deyakі tsіkavі doslіdzhennya zostały przeprowadzone na przykład na uniwersytecie ok. godz. Arizona. Jeśli jeden z tlenków niobu ( wzór chemiczny Nb 22 O 54) jest podgrzewany w atmosferze gazopodobnej wody, mowa staje się magazyn chemiczny Nb 12 O 29 Możesz pracować w mikroskopii elektronowej wysokiego budynku razdilnoe. Tlenek Vihіdny Nb 22 O 54 charakteryzuje się prawidłowymi rzędami rzędów z bloków 3ґ 3 i 3ґ 4, które składają się z oktaedrów, w centrum niektórych rozszerzeń znajduje się atom niobu, a na szczytach - sześć atomów tlenu. Na ryc. 11 pokazano, jak załamana jest kolejność rysowania w miejscach przypisanych maleństwu strzałkami, gdzie dwa identyczne rzędy przechodzą jeden po drugim (z bloków 3 4). Takie dwuwymiarowe defekty kulek (tzw. defekty Wadsleya) przechodzą wzdłuż całego kryształu prostopadle do małej powierzchni. Ten tyłek pokazuje, że mikroskopia elektronowa jest metodą naprężającą do badania fizyki ciała stałego.

Bezpośredni obraz atomów powierzchniowych.

W przypadku doslidnikiv, yakі tsіkavlyatsya o „nadchodzącej dominacji ciał stałych, czubek głowy to ranga głowy reshkodoy. Jednak powierzchnia kryształu odgrywa ważną rolę w bogatych zjawiskach fizycznych i chemicznych, na przykład w przypadku robotów i innych połączeń elektrycznych i mikroelektronicznych, a także w korozji chemicznej i katalizie heterogenicznej.

Wraz ze wzrostem mocy powierzchni ciała stałego najważniejsze informacje o rozmieszczeniu atomów w zewnętrznej sferze atomu kryształu mają ogromne znaczenie. Obecny postęp w tej galusi osiągnięto dzięki opracowaniu techniki próżni ponadczasowej, dyfrakcji elektronów niskoenergetycznych oraz eksperymentom z dyfuzją atomów i jonów. Projektor samochodowy, stworzony w 1955 roku, został z powodzeniem zainstalowany na powierzchniach ciała stałego. E. Mullera na Uniwersytecie im. Pensylwania. Pozwalając na przykład na wykonywanie bezpośrednich zdjęć czterech pozycji atomowych.

Szkło metalowe.

Rozwój fizyki ciała stałego był rozwojem nowego rodzaju materiałów, zwanych płytami metalowymi. W roztashuvannі atomach w sklopodіbіbіh rіchovіnі jest іdіnіh іdіnіh іdіnіy, ale wszystko charakterystyczne dla kryształu w ciągu dnia. Metale brzmią jak szybka krystalizacja po schłodzeniu, staję się rzadki. W tej chwili możesz spędzić jeszcze więcej chłodzenia (zamrażanie do 105 - 106 kelwinów w 1 s), na przykład dając sklopodibny metal z atomami bezdashuvannya. Taka metalowa sklo tsikave z niewyobrażalnymi, a czasem unikalnymi fizycznymi mocami. Zokrema, smród jest twardy, miękki i plastikowy, tobto. na vіdmіnu vіd sіlіkatny skla nie krihkі. Smród jest dobry do przewodzenia prądu; їх przewodność można porównać z przewodnictwem sondy w stopach elektrycznych; To metalowe pochylenie jest dobrym materiałem na rezystory, wsporniki termometrów, niskotemperaturowe elementy grzejne itp. Dużo szacunku przywiązano do mocy magnetycznych magazynu metalu. Okazało się, że ferromagnetyk może zostać namagnesowany i rozmagnesowany nawet przez słabsze pola magnetyczne. Zavdyaki tsomu i mekhanіchnіy mіtsnostі magnetyczne slo pridatne dla vikoristannya w transformatorach, magnetycznych pіdsiluvachah, a także głowice nagrywające dźwięk.

Cała metoda badania podstaw efektu fotoelektrycznego polega na tym, że mowa staje się gliniasta dla wibracji rentgenowskiej i wibracji elektronowych. Obrazowanie rentgenowskie falami elektromagnetycznymi o wysokiej częstotliwości. Jeśli chodzi o teorię kwantową, smród może utrzymywać się w mowie tylko w śpiewnych porcjach - tak zwanych kwantach, czyli fotonach. W procesie fotoelektrycznym energia fotonu jest przekazywana elektronowi. Część przepływu energii (tak nazywa się wychodzący robot) jest zużywana na wibracje elektronu z ciała stałego, a część jest przekazywana na energię kinetyczną emitowanego elektronu. Metodą RFES rejestrowane są energie kinetyczne emitowanych elektronów. W nowy sposób zakres energii połączenia elektronów w grubej warstwie jest jednym z najważniejszych parametrów materiału.

Literatura:

Holden A. Co to jest FTT? Podstawy współczesnej fizyki ciała stałego. M., 1971
Shaskolska M.P. Kryształy. M., 1978
Geguzin Ya.Ye. żywy kryształ. M., 1981
Czernow AA Fizyka krystalizacji. M., 1983
Kaganov MI, Lifshits E.M. Quasicząstki. Idea i zasady fizyki kwantowej ciała stałego. M., 1989

Prawo 1

Phileo (po grecku) oznacza "Kocham", phobos - "Boję się". Wyjaśnij terminy „chemofilia” i „chemofobia”, które powodują, że ludzie zdecydowanie sprzeciwiają się chemii. Kto z nich może podwieźć? Ugruntuj swój punkt widzenia.

"Hemofilia"- Zainteresowanie, umiejętność chemii. Tacy ludzie, których poszukiwała nauka o niej, wahają się przed nią, yaki, narty z nacięć bez szelestu bez nerdowej nowości powieści, i yaki są pozytywnie nastawieni do wobrochychny richovin, nonsens, kosmiczny, kosmiczny, kosmiczny.
„Hemofobia”- odrzucenie chemii i wszelkiej chemicznej, przeciwstawienie „chemicznej” i „naturalnej”. (Na przykład podczas uprawy roslin w zhu.) Więc ludzie, lubią być negatywnie nastawieni, aby wywołać chemię, na przykład zarudnennya dovkilla Gruntu, jazda, povіtrya. Tse vede do postępu choroby ludzi jest tą istotą, która żyje na bazie trucizn chemicznych.
Prawa i "chemofile" i "chemofobia" - bez chemii nie da się stworzyć codziennego świata, ale tworzenie nieistniejących chemikaliów, które nie ujawniają zbędnej natury, tworzenie wtórnego przerobu różnych tworzyw sztucznych i innych absolutnie niezbędny. Chemia to nauka i jaka to szkoda, by ludzie kłamali przed samymi ludźmi.

Prawo: 5

Wyrównaj rozumienie „mowy prostej” i „mowy składanej”. Znajdź podobieństwa i podobieństwa.

Zagalne w prostych i składanych przemówieniach ten smród składa się z cząsteczek i atomów.
Rozmiar: proste fałdy składają się z atomów jednego pierwiastka chemicznego, a fałdy złożone z atomów różnych pierwiastków chemicznych.

Prawo: 6

Co istotne, podobnie jak mowa, można zobaczyć modele cząsteczek, takie jak te przedstawione na rysunku 6: a) do prostych przemówień; b) składanie przemówień.

Przepraszamy przemówienia: Kisen, sirka, hel, ozon.
Składane przemówienia: alkohol etylowy, metan, dwutlenek węgla, gaz czadny.

Prawo: 8

Powiedzmy, de o kisen jest jak pierwiastek chemiczny, a de - jak prosta mowa:
c) przy kasie 20% kwaśny (dla obsyagów);
d) kisen wejść do magazynu dwutlenku węgla.

O pierwiastku chemicznym:
b) cząsteczki wody składają się z dwóch atomów wody i jednego atomu tlenu;
d) kisen wejść do magazynu dwutlenku węgla.
O prostej mowie:
a) kisen trochę ryczy nad wodą;
c) 20% kwaśne (dla obsyagii) przy kasie.

Prawo: 10

Spójrz na związek między mocą mowy a її zastosuvannyam na tyłku: a) skla; b) polietylen; c) tsukru; d) zaliza.

Skło: twarda, wyraźna mowa, po stopieniu przybiera inny kształt i ratuje ją, nie łuszczącą się. W oparciu o te autorytety utworzono magazyn do popełniania błędów, naczyń, w oprawach optycznych.

Polietylen: lekka, plastyczna mowa, nie krucha, układająca się w cienkie smugi, po stopieniu pęcznieje w różne kształty i oszczędności. W oparciu o te autorytety powstało składowanie polietylenu w produkcji jednorazowej zastawy stołowej, materiałów opakowaniowych i produkcji rur.

Zukor: mowa była stanowcza i uprzejma, nie łuszcząca się nad wodą, bezwonna, ma smak lukrecji. Yogo vikoristovuyut w їzhu, więc zastosovuyut w przemyśle spożywczym i medycynie.

Zalizo: lśniący biały lśniący metal, Тmelt.= 15390С, tworzywo sztuczne, łatwe w obróbce, kucie, pompowanie, tłoczenie, ciepło przewodzi prąd elektryczny. Zalіzo zdatne magnіchuvatsya i rozmagnіchuvatisya, yogo zastosovuyt jak zły elektromagnes w różnych maszynach i urządzeniach elektrycznych. Zalizo to podstawa nowoczesnej techniki i inżynierii rolniczej, transportowej, ułatwiającej komunikację ze współczesną cywilizacją. Od głowicy szyjącej do technologii kosmicznej.

Często nazywaj ciała twardymi, jakie przybierają kształt i objętość. Jednak z fizycznego punktu widzenia stojącego za tymi znakami ważne jest, aby wskrzesić stanowczy i rzadki obóz mowy.

Wyróżnimy klasę przemówień, yakі według stare znaki mogą być również podobne do ciał stałych, polimerów.

Polimery (Polimery z orzecha włoskiego Vid - które składają się z bogatych części, poli - bogatych i meros - część, część) - ze względu na wysoką masę cząsteczkową, której cząsteczki składają się z dużej liczby regularnie i nieregularnie powtarzających się tej samej liczby z różnych części.

Przed naturalnymi polimerami leżą naturalna guma, celuloza, proteiny, naturalne żywice. Tyłek polimerów syntetycznych to polistyren, polietylen, składany poliester.

Prawdziwe ciało stałe - wszystkie kryształy, jedna z charakterystycznych cech każdego poprawność ich zovnishnego wyglądu.

Nie da się zachwycić dokładnością kształtu cięć i napełnić się ich pięknem.

Chociaż istnieje wiele odmian podsiarczynu - mowy, która w fotografii zwycięża w utrwalaniu obrazu, przez kilka dni pozostaje ona poza kąpielą wodną, ​​potem przez її dni osadzają się wielkie kryształy, tak jak i właściwa forma.

Prawidłową formę tworzą kryształki soli kuchennej, zucru.

Naturalną formą kryształów są bagatościany o płaskich krawędziach i nacięciach między nimi, typowych dla mowy skóry.

Kształt kryształów różnych przemówień nie jest taki sam. Ale kryształy to jedno i to samo, przemówienia mogą być różne kolory. Na przykład kryształy kwarcu są bezbarwne, złote, różowe, blade buzkovymi. Daj im ugory kolor różne nazwy. Na przykład kryształy kwarcu można nazwać kryształem Girsky'ego, dzikim kryształem Girsky'ego, ametystem. Na widok jubilera jest wiele kryształów jednej i tej samej mowy, a przemówienia można odróżnić pryncypialną rangą. Na pierwszy rzut oka fizyka różnicy między nimi może być inna, jednak odłamki są ważniejsze niż liczba autorytetów różnych kryształów w jednej i tej samej mowie.

Fizyczne moce kryształu są oznaczone innym kolorem i wewnętrzne gospodarstwo domowe. Nawet jako jasna ilustracja tej twardości, bogactwa mocy diamentu i grafitu, przypomina podobny magazyn chemiczny.

Pojedyncze kryształy nazywane są pojedyncze kryształy . Deyakі speechovini, więc na przykład, jak girsky krishtal, może tworzyć wspaniałe monokryształy, czasem nawet o prawidłowej formie.

Szczególne cechy bogactwa monokryształów anizotropia – vіdminnіst bіzіchnіh vіzіchnyh vіzlіstіvnosti vіznih prіznіhkakh.

Anizotropia kryształów jest ściśle związana z ich symetrią. Im niższa symetria kryształu, tym wyraźniejsza anizotropia.

Bierzemy dwie płytki, wycięte z kryształu kwarcu w pobliżu różnych mieszkań. Rzuć go na talerze świątyni i złap panią, po czym dotorknemosya dotknę woskowych płomieni, które sami sobie zrobiliśmy, z upieczoną głową. Za formą wosku, po stopieniu, można tworzyć visnovok o tych, które są płytą, virizanem z kryształu w pobliżu płaszczyzny pionowej, różnicę w przewodności cieplnej można uzyskać z różnych linii prostych.

Jakby z wielkiego lodu szmatki widać było dwa identyczne pręty na wzajemnie prostopadłych liniach, położyć je na dwóch podporach i navantage, to pręty będą przesunięte w inny sposób. Jeden pasek z zbіlshennі navantazhennya povіlno do zginania. Ta ostatnia, do pewnego znaczenia, zachowa swoją formę, a potem pęknie.

W podobny sposób można mówić nie tylko o anizotropii przewodności cieplnej, mechaniczności i innej mocy cieplnej, mechanicznej, ale także elektrycznej, optycznej monokryształów.

Więcej solidnych materiałów struktura polikrystaliczna który jest utworzony z bezosobowego chaotycznego porządku kryształów róż i anizotropii sił fizycznych, nie może być.

Ciało stałe, krystaliczne i amorficzne. Krystal - tak przez długi czas nazywano lód. A potem zaczęli nazywać kryształ kwarcu i minerały vvazhayuchi tsі skam'yanіlim lodem. Kryształy stają się naturalne, a smród jest zastępczy w biżuterii, optyce, radiotechnice i elektronice, jako podpora dla elementów w precyzyjnych okuciach, jako materiał ścierny.

Ciała krystaliczne charakteryzują się twardością, tworzą ściśle regularną pozycję w przestrzeni cząsteczek, jonów i atomów, w wyniku czego powstaje trójwymiarowa periodyczna sieć krystaliczna (struktura). Dźwięki objawiają się śpiewną symetrią formy ciała stałego i jego śpiewającymi siłami fizycznymi. W zovnіshnіy formіrіstіlіchnі іtіla vіdbіvayut symetria, vіdvіvі v vіshіshnіy „pakowanie” cząstek. Tse oznacza równość nacięć między ścianami wszystkich kryształów, które są uformowane z jednej i tej samej mowy.

Smród będzie równy nawet od środka do środka między atomami podtrzymującymi (ponieważ smród rozchodzi się na jednej prostej, to będzie taki sam na całej długości linii). Ale dla atomów, które leżą w jednej linii z inną prostą, staną między środkami atomów będą już inne. Anizotropię tłumaczy otoczenie. Anizotropia to brud, dzięki któremu ciała krystaliczne wyglądają jak amorficzne.

Ponad 90% ciał stałych może ulec krystalizacji. W naturze smród można znaleźć patrząc na monokryształy i polikryształy. Monokryształy - pojedynczo, których krawędzie reprezentują zwykłe bagatokutniki; charakteryzują się obecnością nieprzerwanych krystalizacji i anizotropią sił fizycznych.

Polikryształy to ciała utworzone z bezosobowych kryształów, które „rosną” między sobą w losowy sposób. Polikryształy - metal, tsukor, kamień, piasek. W takich ciałach (np. fragmencie metalu) anizotropia nie objawia się poprzez rozproszenie pierwiastków bez perełek, choć anizotropia dominuje w krysztale tego ciała.

Інші moc krystalicznych ciał stałych: wysoka temperatura (obecność punktów krytycznych), lotność, sprężystość, przewodność elektryczna, przewodność magnetyczna, przewodność cieplna.

Amorficzny - nie kształtuje. Tak więc dosłownie całe słowo jest tłumaczone na grecki. Ciała amorficzne stworzone przez naturę. Na przykład burshtin, visk, przed stworzeniem kawałków ciał amorficznych, liczy się osobę - warstwę żywicy (kawałek), parafinę, plastik (polimer), kalafonię, naftalen, var. nie zapomnij o chaotycznym rozmieszczeniu cząsteczek (atomów, jonów) w strukturze ciała. Dlatego dla każdego ciała amorficznego jest izotropowy – jednak we wszystkich kierunkach. W przypadku amorficznych ciał stałych nie ma krytycznej temperatury topnienia, smród stopniowo mięknie po podgrzaniu i przechodzi z lepkiej cieczy. Ciała amorficzne zostały wprowadzone w obozie środkowym (przejściowym) pomiędzy tubylcami a ciałami krystalicznymi: w niskich temperaturach smród twardnieje i staje się sprężysty, ponadto mogą się rozpaść przy uderzeniu na bezkształtne shmatki. Na wysokie temperatury qi i elementy wykazują plastyczność, trzymając się lepkich rіdins.

Teraz wiesz, czym jest kryształowe ciało!