Подавляющее большинство - твердое тело
Cтраница 1
Подавляющее большинство твердых тел находится в кристаллическом состоянии, поэтому в дальнейшем в данной главе будет рассмотрено лишь это состояние. [1]
Подавляющее большинство твердых тел в природе имеет кристаллическое строение. Так, например, почти все минералы и все металлы в твердом состоянии являются кристаллами. [2]
Для подавляющего большинства твердых тел растворимость увеличивается с повышением температуры. [3]
Для подавляющего большинства твердых тел растворимость в воде увеличивается с повышением температуры. Если раствор, насыщенный при нагревании, осторожно охладить до комнатной температуры так, чтобы не выделялись кристаллы соли, то образуется пересыщенный раствор. Таким образом, пересыщенным называется раствор, в котором при данной температуре содержится большее количество растворенного вещества, чем в насыщенном растворе. Пересыщенный раствор нестабилен, и при изменении условий ( например, энергичное встряхивание или внесение кристаллика соли - затравки для кристаллизации) образуется насыщенный раствор и кристаллы соли, содержащейся в избытке. [4]
 |
Модель абсолютно черного тела. [5] |
Подавляющее большинство твердых тел и жидкостей непрозрачно. [6]
Можно сказать, и мы это увидим в дальнейшем, что независимо от желания частиц, составляющих кристалл, силы, действующие между ними, устанавливают их в некий правильный трехмерный узор - так называемую пространственную кристаллическую решетку. С помощью рентгеновских лучей обнаружили, что подавляющее большинство твердых тел имеет кристаллическую решетку. Даже вирусы, находящиеся на границе между живой и неживой природой, обладают ее подобием. Вообще, периодичность повторения в пространстве частиц, слагающих кристалл, является условием существования всех твердых тел: она защищает их от быстрого разрушения под действием окружающей среды. А переход вещества из жидкого состояния в твердое путем кристаллизации - это естественный, закономерный, наиболее часто встречающийся процесс. Однако и здесь есть исключение. [7]
Между напряжениями и деформациями принимается независимо от времени существование линейной взаимооднозначной связи. Практика показала, что рассмотренные гипотезы, упрощающие строение л свойства реальных материалов, могут быть с большим или меньшим успехом использованы для подавляющего большинства твердых тел, если, конечно, внешние силы и темпера-турно-скоростной режим воздействия не превосходят известных, заранее установленных пределов. [8]
 |
Графическая иллюстрация закона Планка. [9] |
В зависимости от физических свойств веществ одно или два слагаемых в уравнении (10.12) могут быть равны нулю. Если D 0 и А R 1, то такое тело называется непрозрачным. Подавляющее большинство твердых тел и жидкостей непрозрачно. Если R D - О и А 1, то такое тело, поглощающее всю лучистую энергию, называется абсолютно черным. В случае, когда /) Л ОиЛ1 т.е. тело отражает все падающее на него излучение, оно называется абсолютно белым. D 1 т.е. тело пропускает все падающие на него лучи, оно называется абсолютно прозрачным. [10]
Во втором приближении физическая нелинейность, как это было показано выше, определяется в изотропных твердых телах тремя модулями третьего порядка; для кристаллов кубической симметрии она определяется восемью, а в случае высокой симметрии - шестью модулями упругости третьего порядка. Следовательно, для измерения модулей третьего порядка изотропного твердого тела необходимо проведение по крайней мере трех независимых экспериментов, для измерения этих же величин в кубических кристаллах - по крайней мере восьми или шести независимых экспериментов. В настоящее время такие исследования проведены только для крайне ограниченного числа изотропных твердых тел и некоторых кубических кристаллов. Модули третьего порядка для подавляющего большинства твердых тел неизвестны. В этом разделе будут приведены некоторые данные, которые свидетельствуют о нелинейной упругости твердых тел и из которых, как правило, нельзя получить каждый из модулей третьего порядка отдельно. [11]
Сопременная квантовая теория твердого тола в ее зонном аспекте дает возможность с единой точки зрения удовлетворительно объяснить наблюдаемые на опыте разнообразные электрические свойства полупроводников, металлов и изоляторов. Основным положением этой теории является представление о твердом теле как о совокупности атомов или ионов, упорядочение расположенных в кристаллической решетке. Электронная проводимость твердых тел, согласно этой теории, определяется зонной структурой энергетического спектра электронов. Такая структура энергетического спектра вытекает из весьма общих соображений, связанных с периодической структурой кристалла. Поэтому при обсуждении различных электрических свойств полупроводников мы часто подчеркивали, что интересующие нас вещества имеют кристаллическую структуру, к которой собственно только и применимы выводы зонной теории. Примером тому может служить углерод, который в зависимости от типа кристаллической решетки образует твердые тела с резко различными запретными зонами - алмаз и графит. Аналогично, как мы видели, обстоит дело и с оловом и фосфором. Подавляющее большинство твердых тел имеет кристаллическую структуру, и поэтому мы можем изучать их - электронную проводимость с помощью зонной теории, в которой это общее - объединяющее их свойство является исходным положением. Но, с другой стороны, известно, что и вещества, лишенные кристаллической структуры, также имеют электронную проводимость как металлического, так н полу проводникового характера. Известно, например, что электропроводность большинства типичных металлов при плавлении уменьшается всего только о 1.5 - 2 раза, сохраняя свой металлический характер. У висмута, галлия и сурьмы электропроводность при плавлении даже увеличивается в 2 раза. Выяснено, что и электронная проводимость многих кристаллических полупроводников при плавлении, когда исчезает упорядоченная кристаллическая структура, не претерпевает существенных изменений. При этом - наблюдаются как случаи увеличения проводимости при плавлении, так и случаи со уменьшения, причем из экспериментальных данных можно усмотреть определенную корреляцию между знаком изменения электропроводности и знаком изменения плотности при плавлении. Известно также, что электронную проводимость полупроводникового характера имеют жидкие растворы щелочных металлов в аммиаке. Известно, наконец, что электронная проводимость полупроводникового характера наблюдается у аморфного селена, у аморфной сурьмы я у некоторых стекол. [12]
Растворяющая способность данного растворителя большей частью бывает ограниченной. Это значит, что данное количество жидкости мож г растворить твердое вещество в количестве, не превышающем определенного предела. Растворимостью данного вещества называется количество его, выраженное в граммах, насыщающее 100 г растворителя. При данной температуре растворимость твердых тел зависит как от природы растворителя, так и от природы растворяемого вещества. Например, вода может растворить значительное количество сахара, а спирт практически не растворяет это вещество. Наоборот, нафталин не растворяется в воде, я растворяется в спирте. Далее, растворимость данного твердого вещества в данном растворителе зависит от температуры: для подавляющего большинства твердых тел итвори-мость с повышением температуры повышается. В табл. 23 приведены примеры для тех и других веществ. [13]
Растворяющая способность данного растворителя большей частью бывает ограниченной. Это значит, что данное - количество жидкости может растворить твердое вещество в количестве, не превышающем определенного предела. Растворимостью данного вещества называется количество его, выраженное в граммах, насыщающее 100 г растворителя. При данной температуре растворимость твердых тел зависит как от природы растворителя, так и от природы растворяемого вещества. Например, вода может растворить значительное количество сахара, а спирт практически не растворяет это вещество. Наоборот, нафталин не растворяется в воде, а растворяется в спирте. Далее, растворимость данного твердого вещества в данном растворителе зависит от температуры: для подавляющего большинства твердых тел растворимость с повышением температуры повышается. В табл. 16 приведены примеры для тех н других веществ. [14]
Страницы: 1