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.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Фізика твердих тіл