Кристаллические и аморфные тела Цель урока: Сформировать понятие кристаллического и аморфного тела, анизотропия кристаллов, полиморфизм

Анизотропия кристаллов кристаллы В природе часто встречаются твердые тала, имеющие форму правильных многогранников – кристаллы. Основным свойством кристаллических тел является зависимость физических свойств кристалла от их направления. анизотропией Это свойство называется анизотропией.

Простейший пример анизотропии: Неодинаковая прочность по различным направлениям (каменная соль, слюда). Исследования кристаллов показали, что тепловые, электрические и оптические свойства также неодинаковы по различным направлениям. Анизотропия свойств и правильная форма получили объяснение на основе теории строения вещества.

Пространственная решетка. Элементарная ячейка Для наглядного представления внутренней структуры кристалла применяется способ его изображения с помощью пространственной кристаллической решетки, представляющей расположение центров атомов или молекул. Наименьший повторяющийся элемент кристаллической решетки называется элементарной ячейкой.

В каждой пространственной решетке можно выделить структурный элемент минимального размера, который называется элементарной ячейкой. Вся кристаллическая решетка может быть построена путем параллельного переноса (трансляции) элементарной ячейки по некоторым направлениям. Русский ученый Федоров Е.С. установил, что всего может существовать 230 различных пространственных кристаллических структур. Большинство из них (но не все) обнаружены в природе или созданы искусственно. Простые кристаллические решетки: 1 – простая кубическая решетка; 2 – гранецентрированная кубическая решетка; 3 – объемноцентрированная кубическая решетка; 4 – гексагональная решетка.

Монокристаллы и поликристаллы Монокристаллом называют одиночный кристалл, имеющий макроскопическую упорядоченную кристаллическую решетку. Поликристаллические тела состоят из многих сросшихся между собой хаотически ориентированных маленьких кристалликов, которые называются кристаллитами. Большие монокристаллы редко встречаются в природе и технике. Чаще всего кристаллические твердые тела, в том числе и те, которые получаются искусственно, являются поликристаллами.

Монокристаллы и поликристаллы В отличие от монокристаллов, поликристаллические тела изотропны, то есть их свойства одинаковы во всех направлениях. Поликристаллическое строение твердого тела можно обнаружить с помощью микроскопа, а иногда оно видно и невооруженным глазом (чугун).

Полиморфизм Многие вещества могут существовать в нескольких кристаллических модификациях (фазах), отличающихся физическими свойствами. Это явление называется полиморфизмом. Переход из одной модификации в другую называется полиморфным переходом. Интересным и важным примером полиморфного перехода является превращение графита в алмаз. Этот переход при производстве искусственных алмазов осуществляется при давлениях 60–100 тысяч атмосфер и температурах 1500–2000 К. Алмаз Графит

Аморфные тела Твердые тела, у которых отсутствует кристаллическая структура. Особенностью аморфных тел является их изотропность, то есть независимость всех физических свойств (механических, оптических и т. д.) от направления. * Молекулы и атомы в изотропных твердых телах располагаются хаотично, образуя лишь небольшие локальные группы, содержащие несколько частиц (ближний порядок). По своей структуре аморфные тела очень близки к жидкостям. Примеры: янтарь, изделия из стекла.