Cтраница 3
Химическая сборка данного твердого вещества осуществляется путем многократного чередования двух или нескольких реакций, которые в определенной заданной последовательности проводятся на поверхности твердого тела таким образом, что в результате каждой из них к поверхности присоединяется лишь один монослой новых функциональных групп, химический состав и строение которых определяются природой молекул используемого па данной стадии низкомолекулярного вещества - Последние, реагируя с функциональными группами твердого вещества, образуют с нижележащим слоем химические связи и тем самым входят в состав твердого тела в виде одного монослоя новых структурных единиц. [31]
Пользуясь термином трение, вы не устанавливали до сих пор его связи с другими свойствами материи; теперь, подобно современному ученому, вы начинаете размышлять о том, какова молекулярная или атомная природа трения, и проводите опыты для проверки ваших предположений. Атомы, входящие в состав твердых тел, должны притягиваться друг к другу на малых расстояниях с большими силами. [32]
Представляется целесообразным объяснить, почему в этой книге, рассматривающей в основном свойства твердых тел, уделяется такое внимание свойствам газов и жидкостей. Дело заключается в том, что состав твердых тел определяется равновесием между твердой и другими фазами, на которое значительное влияние оказывают свойства жидкой и газообразной фаз. Поэтому изучение равновесных процессов, протекающих в этих фазах, помогает правильно понять свойства веществ в твердом состоянии. Кроме того, многие явления, наблюдаемые в жидкостях и газах, в принципе являются общими для всех фаз, хотя в каждом конкретном случае особое внимание уделяется их отдельным аспектам. Поэтому, прежде чем приступить к описанию свойств твердых тел и равновесий с их участием, полезно вначале кратко рассмотреть соответствующие явления в газах и жидкостях. [33]
![]() |
Диаграмма двойной системы твердое тело - жидкость ( компоненты неограниченно смешиваются в жидком состоянии. [34] |
В Е - КРИВЬЮ затвердевания - ха-рактеризуют состав жидкости, находящейся в равновесии с выделившимися из нес чистыми кристаллами А и В. Линия А ЕВ как кривая плавления определяет состав твердого тела, которое находится в равновесии с жидкостью, образующейся из него при плавлении. Область выше кривой соответствует жидкой фазе, область ниже линии CD соответствует твердой фазе, а область между CD и А ЕВ - двухфазной системе жидкость - кристаллы. [35]
Спектры поглощения фотонов, как было уже показано выше, имеют ряд характерных экстремумов. Положение максимума поглощения зависит от природы элементов, входящих в состав твердого тела, и реагирующих веществ, а также от природы химических связей между этими элементами. Между максимумом и минимумом величина коэффициента поглощения может изменяться на три порядка. Отсюда следует, что возможно избирательное поглощение фотонов либо твердым телом, либо реагирующими веществами. [36]
При низких температурах и высоких давлениях всякое тело стремится иметь наименьшую энергию и объем. Этим условиям отвечает плотная упаковка, при которой частицы, входящие в состав твердого тела, образуют пра - вильную кристаллическую решетку. Естественно, что свойства кристаллического тела будут различны в разных направлениях. [37]
Рассмотрим теперь растворение твердого тела в жидкости. Прежде всего этот процесс может приводить к изменению межфазного поверхностного натяжения атж - Если же вещества, входящие в состав твердого тела, поверхностно-активны на границе жидкость - среда, то может также уменьшиться поверхностное натяжение стжг на границе жидкости с окружающей средой. Обычно растворение в жидкости происходит весьма быстро, особенно при высоких температурах. Поэтому к началу основной стадии растекания в вязком режиме достигается близкая к равновесной концентрация раствора, после чего связанные с растворением твердого тела изменения движущей силы растекания уже не имеют места. Об этом свидетельствует, в частности, совпадение скоростей растекания по цинку и свинцу чистой ртути и ртути, предварительно насыщенной этими металлами. [38]
Характерной особенностью рентгеновых / С-линий легких элементов является не только сдвиг в сторону больших длин волн по сравнению с аналогичными оптическими линиями, но и их чрезвычайная размытость. Она объясняется тем, что двухквантовая оболочка этих элементов является наиболее внешней и, следовательно, при вхождении атома в состав твердого тела возмущается тем внутренним полем, которое существует внутри кристалла. [39]
Новые перспективы открывает применение к малым частицам метода исследования тонкой структуры поглощения рентгеновского излучения твердым телом. Физическая суть явления связана с различием поведения фотоэлектронов при поглощении рентгеновского у-кванта в одном случае свободным атомом, а в другом - атомом, входящим в состав твердого тела или газообразного соединения. В случае же связанных атомов на монотонный спад кривой между краями фундаментального поглощения налагаются затухающие осцилляции. В самом общем виде осцилляции поглощения можно объяснить тем, что в кристалле осуществляются переходы фотоэлектрона с одной и той же внутренней оболочки атома на различные квантованные уровни твердого тела. [40]
Книга представляет собой учебное пособие по курсу обшей физики для технических вузов. В нее входит систематическое изложение раздела Физика твердого тела. Рассматривается состав твердых тел, их атомно-электронная структура и устанавливается зависимость между составом и структурой и различными физическими свойствами в первую очередь кристаллических материалов. Большое внимание уделяется классификации кристаллов по типам кристаллической решетки, тепловым свойствам твердых тел, элементам зонной теории твердых тел и ее применению к полупроводникам, металлам и ди - электрикам, а также магнитным свойствам твердых тел. [41]
Однако часто приходится встречаться с равновесием, включающим и окружающую среду. Пытаясь установить состав твердого тела, мы можем привести его в состояние равновесия с другой фазой; это может быть жидкость или газ, из которых кристалл выращивается или в среде которых уже выросший кристалл нагревается. Химическая составляющая, участвующая в равновесии между кристаллом и окружающей средой, может быть либо одной из основных составляющих кристалла, либо примесью. [42]
Рассмотрим теперь подробнее стационарные состояния электронов, соответствующие какой-либо разрешенной энергетической зоне. Поскольку входящие в состав твердого тела атомы образуют правильную кристаллическую решетку, то потенциальное поле, действующее на какой-либо электрон со стороны ядер и всех остальных электронов, имеет пространственно-периодический характер. [43]
Для определения а необходимо точно измерить длину испытуемого стержня, его удлинение, а также начальную и конечную темп-ры. Измерение а производится на дилатометрах различных конструкций. Для сложных по составу твердых тел ( металлич. [44]
Случай а) может иметь место в твердых телах, кристаллических и аморфных; случай б) - в газах, жидкостях и твердых телах. Но следует иметь в виду, что твердое тело в отличие от газа представляет собою единую систему сильно взаимодействующих частиц. Поэтому представление об отдельных молекулах в составе твердого тела может оказаться лишенным смысла. [45]