Фізика твердих тіл
Якщо порівнювати з газами, то тверді тіла є їх повною протилежністю. Ні про яку свободу пересування частинки твердих тіл навіть “не думають”.
У твердих тілах частинки розташовані досить близько один до одного: відстані між частинками порядку розміру самих частинок. Сили взаємодії між частинками твердого тіла дуже великі; розташування частинок в просторі володіє періодичної повторюваністю і утворює так звану кристалічну решітку. Атоми кремнію, як бачите, розташовані в просторі періодичним чином, причому кожен атом зчеплений з чотирма іншими атомами. На рис. 2.5 ми бачимо плоске зображення тієї ж самої кристалічної решітки (на додачу показані електрони, що знаходяться на зовнішніх оболонках атомів кремнію). Точки простору, в яких знаходяться частинки твердого тіла, називаються вузлами кристалічної решітки.
Насправді частки не спочивають у вузлах кристалічної решітки, а здійснюють тепловий рух – вагаються щодо цих самих вузлів. Таким чином, вузол кристалічної решітки – це положення рівноваги частинки, в невеликій околиці якого частка постійно знаходиться. Щоб покинути область свого проживання (вискочити з вузла), частці потрібна дуже велика енергія; статися така подія може лише при надзвичайно рідкісному збігу обставин. Маючи настільки жорстку внутрішню структуру, тверде тіло зберігає незмінними свою форму і свій обсяг.
Related posts:
- Чим відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах Згідно молекулярно-кінетичної теорії, все речовини можуть перебувати в трьох станах: газоподібному, твердому і рідкому. Іноді називається четвертий стан – плазма. При кожному з цих станів рух молекул має свої особливості. Чим же відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах? Перехід з одного агрегатного стану речовини в іншу супроводжується зміною його фізичних властивостей. Молекули […]...
- Молекулярна будова твердих тіл Молекулярна будова твердих тіл така, що молекули розміщені один до одного надзвичайно близько (проміжок між молекулами значно менше величини самих молекул), і зрушити з місця молекули при описаному розміщенні вельми нелегко. Молекулярне будова твердих тіл таке, що молекули розміщені один до одного надзвичайно близько (проміжок між молекулами значно менше величини самих молекул), і зрушити з […]...
- Види кристалічних решіток – коротко Існують чотири типи кристалічних решіток, що залежать від розташованих у вузлах решітки типів частинок: Іонна кристалічна решітка характерна для сполук з іонним типом хімічного зв’язку. У вузлах решітки розташовуються катіони і аніони. Прикладами речовин з даним типом кристалічної решітки є солі, оксиди і гідроксиди типових металів. Це тверді, але крихкі речовини. Їм властива тугоплавкость. Розчиняються […]...
- Кристалічні решітки – коротко Кристалічні речовини характеризуються правильним розташуванням складових їх частинок в строго певних точках простору. При з’єднанні цих точок прямими лініями утворюється просторова структура, звана кристалічною решіткою. Точки, в яких розміщені частинки кристала, називають вузлами решітки. Залежно від типу частинок, розташованих у вузлах кристалічної решітки, і характеру зв’язку між ними розрізняють чотири типи кристалічних граток: іонні, атомні, […]...
- Фізика рідин За своїми властивостями рідини займають проміжне положення між газами і твердими тілами: рідини зберігають обсяг, але не форму. Ми можемо говорити про одному літрі води, переливаючи її з посудини в посудину; але при цьому вода приймає форму судини. Як і в твердих тілах, частки рідини упаковані вельми щільно і здійснюють коливання близько деяких положень рівноваги. […]...
- Питома теплота плавлення речовини Отже, для перетворення твердого тіла в рідину мало довести його до температури плавлення. Необхідно додатково (вже при температурі плавлення) повідомити тілу деяку кількість теплоти ^ пл для повного руйнування кристалічної решітки (т. Е. Для проходження ділянки BC). Ця кількість теплоти йде збільшення потенційної енергії взаємодії частинок. Отже, внутрішня енергія розплаву в точці C більше внутрішньої […]...
- Кремній в природі. Двоокис кремнію У природі кремній поширений дуже широко. Приблизно 25% земної кори доводиться на кремній. Значна частина природного кремнію представлена двоокисом кремнію SiO2. У дуже чистому кристалічному стані двоокис кремнію зустрічається у вигляді мінералу, званого гірським кришталем. Двоокис кремнію і двоокис вуглецю за хімічним складом є аналогами, проте двоокис вуглецю – це газ, а двоокис кремнію – […]...
- Деформація. Види деформацій твердих тіл Під зовнішнім впливом тіла можуть деформуватися. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. Причина деформації полягає в тому, що різні частини тіла здійснюють неоднакові переміщення при дії на тіло зовнішніх сил. Деформації: Які повністю зникають після припинення дії сили, – пружні; Які не зникають, – пластичні. При пружних деформаціях відбувається зміна відстані між частинками […]...
- Плазма – фізика Слово “плазма” походить від грецького слова plasma – оформлене. Спочатку це слово почали вживати в біології для позначення безбарвних рідких компонентів крові і живих тканин. У фізиці слово плазма набуло інший сенс. При дуже низьких температурах всі речовини знаходяться в твердому стані. Їх нагрівання викликає перехід речовин з твердого стану в рідкий. Подальше підвищення температури […]...
- Взаємодія частинок речовини Третє положення МКТ говорить про взаємодію частинок речовини: атоми або молекули взаємодіють один з одним силами тяжіння і відштовхування, які залежать від відстаней між частинками: при збільшенні відстаней починають переважати сили притягання, при зменшенні – сили відштовхування. Про справедливість третій положення МКТ свідчать сили пружності, що виникають при деформаціях тел. При розтягуванні тіла збільшуються відстані […]...
- Будова металів і сплавів За своєю будовою тверді тіла поділяються на кристалічні (метали і сплави металів у твердому стані) і аморфні (скла, смоли і ін.). Атоми кристалічних тіл на відміну від аморфних, що мають хаотичне розташування атомів, перебувають в певних місцях, утворюючи систему, періодично повторюється в просторі. Сукупність таких місць називають кристалічною решіткою. Кристалічну решітку металу можна представити у […]...
- Що вивчає молекулярна фізика і термодинаміка Молекулярна фізика виходить з уявлень про те, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок – молекул і атомів. Частинки рухаються і взаємодіють один з одним, а фізичні властивості тіл пояснюються характером цього руху і взаємодії. Найпростішою моделлю молекулярної фізики служить ідеальний газ. У цій моделі ми нехтуємо розмірами частинок, їх внутрішньою будовою і взаємодією один […]...
- Дифузія в твердих тілах В силу особливостей механізму протікання дифузія в твердих тілах – процес малоймовірний. Чи не дивлячись на люди навчилися використовувати його в промисловості. Механізм Під дифузією в твердих тілах розуміють процес взаємопроникнення молекул і атомів між різними речовинами. Незважаючи на те, що загальний опис схоже з тим, яке дають дифузії в газах, її механізми істотно відрізняються. […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Передача тепла в газах і твердих тілах З процесами передачі теплової енергії людина стикається багато разів щодня: під час приготування їжі, нагрівання або охолодження води, повітря та ін. Розберемося, як і чому тепло передається від одного тіла до іншого. У газах і рідинах теплова енергія передається в результаті конвекції. Конвекція Що вдає із себе тепло з фізичної точки зору? Як відомо, всі […]...
- Кристалічні тіла На відміну від рідин тверде тіло зберігає не лише свій об’єм, але і форму і володіє значною міцністю. Різноманітні тверді тіла, з якими доводиться зустрічатися, можна розділити на дві групи, що істотно розрізняються за своїми властивостями: кристалічні та аморфні. Основні властивості кристалічних тіл Кристалічні тіла мають певну температуру плавлення, що не змінюється в процесі плавлення […]...
- Фізика електричного опору А зараз давайте подумаємо ось про що. Нехай до кінців провідника докладено постійна напруга U. Тоді на вільні заряди провідника діє сила з боку стаціонарного електричного поля. Раз є сила – значить, ці заряди повинні рухатися з прискоренням; швидкість їх спрямованого руху буде збільшуватися, а разом з нею буде зростати і сила струму. Але закон […]...
- Броунівський рух Броунівський рух відкрито в 1827 р англійським ботаніком Р. Броуном, теоретичне обгрунтування з точки зору MKT дано в 1905 р А. Ейнштейном і М. Смолуховським. Броунівський рух – це безладний рух найдрібніших твердих частинок, “зважених” в рідинах (газах). “Зважені” частинки – це частинки, щільність речовини яких порівнянна з щільністю середовища, в якому вони знаходяться. Такі […]...
- Молекулярна фізика – коротко Людину оточують різноманітні тіла. Речовини, з яких ці тіла складаються, можуть бути як природного, так і штучного походження. Розвиток техніки вимагає створення нових речовин з певними властивостями: володіють малою щільністю, але високою міцністю; малою теплопровідністю або великою твердістю і т. п. Впливати на властивості речовини, змінювати їх, створювати речовини, що володіють певними властивостями, стало можливим […]...
- Продукти розпаду твердих розчинів Особливо небезпечно змішання з Ситовідниє включеннями ідіобласти, деякими структурами заміщення, рідко з справжньою евтектикою, евтектоід (які дійсно навряд чи можна різко відокремити від розпаду твердих розчинів) і з первинно орієнтованим розташуванням. Що стосується заміщення, то зазвичай вдається спостерігати одночасно кілька стадій цього процесу. У справжніх евтектики кількісні співвідношення компонентів вельми постійні і вони ніколи не […]...