Главная > Физика > Введение в физику (А. И. Китайгородский)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 239. Аморфные тела

Слово «аморфный» означает «лишенный формы». Аморфные твердые тела противопоставляются кристаллам, которые имеют форму правильного многогранника. Однако поликристаллическое тело не имеет правильной формы, хотя и не является аморфным. Каков же тогда основной признак кристаллов и мелкокристаллических тел? Этим признаком, прежде всего, является наличие резко выраженной температурной точки плавления. Если подводить тепло к кристаллическому телу, то температура его будет повышаться до тех пор, пока тело не начнет плавиться. После этого подъем температуры прекратится и весь процесс плавления будет происходить при температуре плавления.

Одним из представителей аморфных твердых тел является обычное стекло. При подогревании стекло размягчается и с увеличением температуры непрерывным образом переходит в жидкое состояние.

Это поведение аморфных тел объясняется особенностями их строения, заставляющими нас причислить эти тела скорее к жидкостям, нежели к твердым телам. Как мы видели, кристаллические тела обладают дальним порядком в расположении частиц. Аморфные тела обладают лишь ближним порядком в расположении частиц и этим не отличаются от жидкостей.

На рис. 275, а изображена схема строения кварца (окись кремния), а на рис. 275, б — схема строения кварцевого стекла. Одно и то же в химическом отношении вещество может быть получено как в кристаллическом, так и в аморфном видах. Сходство и различие этих двух состояний вещества отчетливо видны на рисунке. Мы видим, что аморфное тело — это «испорченный» кристалл. Как в кристаллическом, так и в аморфном телах число и характер окружения ближайшими соседями одинаковы. Возможно, что для групп особую энергетическую выгоду представляет пятичленный цикл. Так как симметрия оси пятого порядка не может создать периодическую структуру (стр. 563), то поэтому и возникает аморфное стекло.

Отсутствие дальнего порядка, характерного признака кристаллических тел, является непосредственной причиной отсутствия

выраженной точки плавления. В точке плавления совершается такой переход, при котором дальний порядок исчезает и остается лишь ближний порядок в расположении атомов.

В аморфных телах характер расположения атомов при повышении температуры не меняется. Изменяется лишь подвижность атомов, увеличиваются колебания атомов.

Рис. 275.

Сначала очень немногие, потом большее число атомов приобретают возможность выскальзывать из своего окружения, меняя своих соседей. Наконец, число таких перемен в секунду становится таким же большим, как и в воде.

Легкость, с которой данная молекула может менять своих соседей, связана с важным свойством жидкости — ее вязкостью. Чем реже меняются соседи в жидкости, тем более густой, вязкой она является. Естественно, что возрастание температуры, увеличивающее размах колебаний молекулы, приводит к уменьшению вязкости. Вполне понятно также, что при одинаковых температурных условиях более вязкой будет жидкость, молекулы которой обладают сложной формой. Многие жидкости затвердевают раньше, чем вязкость их станет значительной. Большая вязкость клея, меда, жидких смол и масел связана со сложной формой их молекул.

Обмен молекул практически прекращается, когда жидкость твердеет.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление