Простейшими свойствами твердых тел, по которым они отличаются от газов, является постоянство их формы и объема.
Твердые тела можно разделить на две группы, которые существенно отличаются по своим свойствам. Одну группу образуют кристаллические тела, другую – аморфные. В природе аморфные тела встречаются значительно реже по сравнению с кристаллическими. Некоторые вещества при одних условиях можно получить в аморфном состоянии, при других – в кристаллическом. Например, расплавлением кристаллов кварца и последующим их охлаждением можно легко добыть аморфное кварцевое стекло. Степень упорядоченности аморфного тела во многом зависит от технологии его образования.
В последнее время значительно возрос интерес к изучению аморфных тел, которые начали широко использовать в электронной технике, электронно-фотографии, печатном деле и тому подобное.
Заметим, что разделение твердых тел только на две группы – кристаллические и аморфные – недостаточно. Это следует уже хотя бы из факта существования таких состояний вещества, как жидкие кристаллы.
Особенности аморфных тел
Это твердые тела, которые не имеют строгого порядка в расположении частиц (атомов, молекул, ионов) и не образуют кристаллической решетки.
В кристаллических веществах проявляется строгий порядок расположения частиц, а в аморфных телах частицы расположены хаотично.
Примерами аморфных веществ является стекло, пластмасса, смола, канифоль, янтарь.
Некоторые вещества могут находиться как в аморфном, так и в кристаллическом состоянии. Например: сера.
Аморфные вещества образуются при быстром охлаждении расплавов, во время которого атомы не успевают занять правильные положения, или при конденсации из газа. Но со временем они могут кристаллизоваться, однако процесс кристаллизации при комнатных температурах может продолжаться много лет, веков, или даже тысячелетий.
Прочность аморфных веществ, как правило, ниже прочности кристаллических, поэтому для получения материалов повышенной прочности специально проводят кристаллизацию.
Аморфные вещества не имеют четко определенной температуры плавления. При нагревании они размягчаются превращаясь в вязкую жидкость.
Ближний и дальний порядок
Главной особенностью внутреннего строения кристаллических тел является так называемый дальний порядок, то есть строгая полная повторяемость элементов структуры (атома, атомной группы, молекулы, иона), определенный «узор» их в трех измерениях, который распространяется практически на бесконечное число периодов кристаллической решетки.
Для аморфных тел характерен только ближний порядок размещения элементов структуры, то есть определенное согласование размещения в пространстве соседних, близко расположенных частиц.
Одним из основных свойств кристаллических тел является анизотропия, т. е. зависимость физических свойств макроскопического однородного тела от направления. Анизотропия – один из важных последствий правильного порядка в размещении структурных частиц.
Аморфные тела – изотропные. Естественная изотропность их обусловлена отсутствием самовольной ориентации структурных частиц.
Заказать статью по физике у экспертов биржи Студворк!
Комментарии