Uploaded by Александр Раев

Лекция №6 по физике ТТ

advertisement
Тема: Строение кристаллических твердых тел
Рост реальных кристаллов
Что бы представить себе, каким образом возникают реальные кристаллы,
рассмотрим поведение расплавов материалов. Они обычно состоят из
отдельных молекул, которые перемещаются друг относительно друга со
скоростями, зависящими от температуры.
Так как молекулы являются свободными, а их грани равны между собой,
можно считать, что каждая из них обладает поверхностной энергией W,
равной:
W = 6α∆S
где α – коэффициент поверхностного натяжения
∆S – площадь одной грани куба
Если температура расплава уменьшается, то скорости перемещения
молекул так же снижаются и растет вероятность их прилипания друг к
другу.
При каждом слипании двух молекул выделяется энергия, равная
поверхностной энергии двух их слипшихся граней, равная:
∆ W = 2α∆S
Отсюда энергетически выгодным оказывается рост нитей, состоящих из
молекул.
Если дополнительная молекула попадает в угол, образованный взаимно
перпендикулярными нитями, тогда она уже может одновременно слипаться
не с одной гранью каждой молекулы, а с двумя. Тогда энергия будет равна:
∆ W = 4α∆S
При этом случае формируются плоскости, состоящие из сцепившихся
друг с другом молекул.
При возникновении одной плоскости из молекул может происходить
одновременный рост следующих их плоскостей. Тогда каждая
дополнительная молекула, пришедшая к такой структуре начинает уже
прилипать тремя своими гранями, в результате чего выделяется энергия,
равная:
∆ W = 6α∆S
Сразу после этого кристалл начинает расти по всем трем направлениям
Кристалл кварца
Кристалл витерита
Download