Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Тверде тіло


BernoullisLawDerivationDiagram.svg

План:


Введення

Тверде тіло - це агрегатний стан речовини, що характеризується стабільністю форми і характером теплового руху атомів, які здійснюють малі коливання біля положень рівноваги. Розрізняють кристалічні і аморфні тверді тіла (див. дальній і ближній порядок). Кристали характеризуються просторової періодичністю в розташуванні рівноважних положень атомів. В аморфних тілах атоми коливаються навколо хаотично розташованих крапок. Згідно класичним уявленням, стійким станом (з мінімумом потенційної енергії) твердого тіла є кристалічний. Аморфне тіло знаходиться в метастабільному стані і з плином часу має перейти в кристалічний стан, однак час кристалізації часто настільки велике, що метастабільності зовсім не проявляється.

  • Атоми і молекули, що складають тверде тіло, щільно упаковані разом. Іншими словами, молекули твердого тіла практично зберігають своє взаємне положення щодо інших молекул [1] і утримуються між собою міжмолекулярним взаємодією.
  • Багато тверді тіла містять в собі кристалічні структури. В мінералогії та кристалографії під кристалічною структурою мається на увазі певний порядок атомів в кристалі. Кристалічна структура складається з елементарних осередків, набору атомів розташованих в особливому порядку, який періодично повторюється у всіх напрямках просторової решітки. Відстані між елементами цієї решітки в різних напрямках називають параметром цієї решітки. Кристалічна структура і симетричність грають роль у визначенні безлічі властивостей, таких як спайність кристала, електронна зонна структура та оптичні властивості.
    • При застосуванні достатньої сили будь-яке з цих властивостей може бути порушено, викликаючи залишкову деформацію.
  • Тверді тіла володіють тепловою енергією, отже їх атоми здійснюють коливальний рух. Проте цей рух незначно і не може спостерігатися або бути відчути при нормальних умовах.

Розділ фізики, що вивчає тверді тіла називається фізикою твердого тіла і є підрозділом фізики конденсованих середовищ. Матеріалознавство головним чином розглядає питання, пов'язані з властивостями твердих тіл, такими як твердість, межа міцності, опір матеріалу навантажень, а також фазові перетворення. Це значним чином збігається з питаннями, досліджуваними фізикою твердого тіла. Хімія твердого стану перекриває питання, що розглядаються обома цими розділами знань, але особливо зачіпає питання синтезування нових матеріалів.

Легчайшим відомим твердим матеріалом є аерогель. Деякі види аерогелю мають щільність 1.9 мг / см або 1.9 кг / м (1/530 щільності води).


1. Класифікація твердих тіл

По виду зонної структури тверді тіла класифікують на провідники, напівпровідники і діелектрики.

  • провідники - зона провідності і валентна зона перекриваються, таким чином електрон може вільно переміщатися між ними, отримавши будь-яку допустимо малу енергію. Таким чином, при додатку до твердого тіла різниці потенціалів, електрони зможуть вільно рухатися з точки з меншим потенціалом в точку з великим, утворюючи електричний струм. До провідникам відносять всі метали.
  • напівпровідники - зони не перекриваються і відстань між ними становить менше 4еВ. Для того, щоб перевести електрон з валентної зони в зону провідності потрібна енергія менша, ніж для діелектрика, тому чисті ( власні, нелегіровані) напівпровідники слабо пропускають струм.
  • діелектрики - зони не перекриваються і відстань між ними становить більше 4 еВ. Таким чином, для того, щоб перевести електрон з валентної зони в зону провідності потрібна значна енергія, тому діелектрики ток практично не проводять.

Примітки

  1. не враховуючи температурні коливання, дифузію і т. п.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Абсолютно тверде тіло
Надтекучий тверде тіло
Тверде паливо
Тверде ракетне паливо
Тіло
Тіло (МСС)
Тіло (фізика)
Робоче тіло
Сипуча тіло
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru