Презентация к уроку на тему "Модель строения твердых тел"

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области Петровский агропромышленный лицей

ФИЗИКА

МОДЕЛЬ СТРОЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Твердое тело — агрегатное состояние вещества,
характеризующееся постоянством формы и
характером движения атомов, которые
совершают малые колебания около положений
равновесия.

Твердое тело в обычных условиях трудно сжать
или растянуть. Для придания твердым телам
нужной формы или объема на заводах и
фабриках их обрабатывают на специальных
станках: токарных, строгальных, шлифовальных.
В отсутствие внешних воздействий твердое тело
сохраняет свою форму и объем.
Это объясняется тем, что притяжение
между атомами (или молекулами) у них больше,
чем у жидкостей (и тем более газов). Оно
достаточно, чтобы удержать атомы около
положений равновесия.

Молекулы или атомы большинства твердых тел,
таких, как лед, соль, алмаз, металлы,
расположены в определенном порядке. Такие
твердые тела называют кристаллическими. Хотя
частицы этих тел и находятся в движении,
движения эти представляют собой колебания
около определенных точек (положений
равновесия). Частицы не могут уйти далеко от
этих точек, поэтому твердое тело сохраняет свою
форму и объем.

Кроме того, в отличие от жидкостей, точки
положений равновесия атомов или ионов
твердого тела, будучи соединенными,
располагаются в вершинах правильной
пространственной решетки, которая
называется кристаллической.

Положения равновесия, относительно которых
происходят тепловые колебания частиц,
называются узлами кристаллической решетки.

Монокристалл — твердое тело, частицы
которого образуют единую кристаллическую
решетку (одиночный кристалл).

Одним из главных свойств монокристаллов, которым
они отличаются от жидкостей и газов, является
анизотропия их физических свойств. Под
анизотропией понимают зависимость физических
свойств от направления в кристалле.
Анизотропными являются механические свойства
(например, известно, что слюду легко расслоить в
одном направле­нии и очень трудно — в
перпендикулярном), электрические свойства
(электропроводность многих кристаллов зависит от
направления), оптические свойства (явление
двойного лучепреломления, и дихроизма — анизотропии
поглощения; так, например, монокристалл турмалина
«окрашен» в разные цвета — зеленый и бурый, в
зависимости от того, с какой стороны на него посмотреть).

Поликристалл — твердое тело, состоящее из
беспорядочно ориентированных
монокристаллов. Поликристаллическими
являются большинство твердых тел, с которыми
мы имеем дело в быту — соль, сахар, различные
металлические изделии. Беспорядочная
ориентация сросшихся микрокристалликов, из
которых они состоят, приводит к исчезновению
анизотропии свойств.

Кроме кристаллических, к твердым телам относят
также аморфные тела. Аморфный в переводе с
греческого означает «бесформенный».
Аморфные тела — это твердые тела, для
которых характерно неупорядоченное
расположение частиц в пространстве.

В этих телах молекулы (или атомы) колеблются
около хаотически расположенных точек и,
подобно молекулам жидкости, имеют
определенное время оседлой жизни. Но, в
отличие от жидкостей, время это у них очень
велико.
К аморфным телам относятся стекло, янтарь,
различные другие смолы, пластмассы. Хотя при
комнатной температуре эти тела сохраняют свою
форму, но при повышении температуры они
постепенно размягчаются и начинают течь, как
жидкости: у аморфных тел нет
определенной температуры плавления.

Этим они отличаются от кристаллических тел, которые при повышении температуры переходят в жидкое состояние не постепенно, а скачком (при вполне определенной температуре — температуре плавления).
Все аморфные тела изотропны, т. е. имеют одинаковые физические свойства по разным направлениям. При ударе они ведут себя как твердые тела — раскалываются, а при очень длительном воздействии — текут.
В настоящее время есть много веществ в аморфном состоянии, полученных искусственным путем, например, аморфные и стеклообразные полупроводники, магнитные материалы и даже металлы.