Презентація на тему:
«Кристалічні та аморфні тіла»

Найцiкавiше у фiзицi Довгий час здавалося , що найцікавіше у фізиці - це дослідження мікросвіту і мікрокосмосу . Саме там намагалися знайти відповіді на набоілее важливі , фундаментальні питання , що пояснюють устрій навколишнього світу . А зараз утворився третій фронт досліджень - вивчення твердих тіл . Чому ж так важливо досліджувати тверді тіла ? Величезну роль, звичайно , відіграє тут практична діяльність людини. Тверді тіла - це метали і діелектрики , без яких немислима електротехніка , це - напівпровідники , що лежать в основі сучасної електроніки , магніти , понад провідники , конструкційні матеріали. Словом , можна стверджувати , що науково -технічний прогрес значною мірою заснований на використанні твердих тіл . Але не тільки практична сторона справи важлива при їх вивченні . Сама внутрішня логіка розвитку науки - фізики твердого тіла - привела до розуміння важливого значення колективних властивостей великих систем.

Тверді тіла діляться на дві великі групи – кристалічні й аморфні. У кристалічних тілах атоми або молекули здійснюють коливання біля положення рівноваги, які утворюють так звані кристалічні решітки. Ці решітки характеризуються чіткою періодичністю у просторі.

Властивості кристалічних тіл Постійна температура плавлення (кристалізації) Просторова кристалічна решітка (дальній порядок) Анізотропія – неоднаковість фізичних, оптичних, магнітних та ін. властивостей від напрямку в кристалі Полікристали – ізотропні

Будова кристалів Іонна решітка Атомна решітка Металічна решітка Молекулярна решітка

Іонна решітка Іони утримуються завдяки електростатичним силам

Атомна решітка Ковалентний зв’язок

Металічна решітка В вузлах іони, які зв’язуються між собою через вільні електрони

Молекулярна решітка Сили молекулярної взаємодії

Багато речовин можуть існувати в декількох кристалічних модифікаціях (фазах), що відрізняються фізичними властивостями. Це явище називається поліморфізмом .. Цікавим і важливим прикладом поліморфного переходу є перетворення графіту в алмаз. Цей перехід при виробництві штучних алмазів здійснюється при тисках 60-100 тисяч атмосфер і температурах 1500-2000 К.

Поліморфізм Існування речовини в двох і більше модифікаціях кристалічної будови, які відрізняються фізичними властивостями

Аморфні тіла Немає визначеної температури плавлення Ближній порядок Слабка текучість

Аморфні тіла В аморфних тілах атоми або молекули також коливаються біля положення рівноваги, але ці положення не утворюють кристалічних решіток. Прикладами аморфних тіл є скло та смола. Аморфні тіла наділені текучістю, тобто зі зростанням температури вони поступово розм’якшуються, перетворюючись на в’язку рідину. Аморфні тіла не мають певної температури плавлення.

характерною особливістю аморфних тіл є їх изотропность, тобто незалежність всіх фізичних властивостей (механічних, оптичних і т. д.) від напрямку. Молекули і атоми в ізотропних твердих тілах розташовуються хаотично, утворюючи лише невеликі локальні групи, які містять кілька частинок (ближній порядок). За своєю структурою аморфні тіла дуже близькі до рідин

Аморфні тіла займають проміжне положення між кристалічними твердими тілами і рідинами. Їх атоми або моллекули распологаются у відносному порядку . Розуміння структури твердих тіл ( кристалічних і аморфних ) дозволяє створювати матеріали із заданими властивостями. Деформація твердого тіла - зміна його форми або об'єму. Розтягніть гумовий шнур за кінці . Очевидно , ділянки шнура змістяться один щодо одного; шнур виявиться деформованим - стане довше і тонше . Деформація виникає завжди , коли різні частини тіла під дією сил переміщаються неоднаково

Шнур, після припинення дії на нього сил, повертається в початковий стан. Деформації, які повністю зникають після припинення дії зовнішніх сил називаються пружними. Крім гумового шнура, пружні деформації випробовують пружина, сталеві кульки при зіткненні і т.д. Всі деформації твердих тіл зводяться до розтягування (стисненню) і зрушення. При пружних деформаціях форма тіла відновлюється, а при пластичних не відновлюється.