Твёрдое тело

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Механика сплошных сред
BernoullisLawDerivationDiagram.svg
Закон сохранения массы
Закон сохранения импульса
Уравнения Навье — Стокса

Твёрдое тело — одно из четырех агрегатных состояний вещества (аморфное либо кристаллическое) , отличающееся от других агрегатных состояний (жидкости, газов, плазмы) стабильностью формы и характером теплового движения, совершающих малые колебания около положений равновесия (сохранением формы и объёма).

На микроуровне твёрдое тело обладает следующими свойствами:

  • Атомы и молекулы, составляющие твёрдое тело, плотно упакованы вместе. Другими словами, молекулы твёрдого тела практически сохраняют своё взаимное положение относительно других молекул[1] и удерживаются между собой межмолекулярным взаимодействием.
  • Многие твёрдые тела содержат в себе кристаллические структуры. В минералогии и кристаллографии под кристаллической структурой подразумевается определённый порядок атомов в кристалле. Кристаллическая структура состоит из элементарных ячеек, набора атомов расположенных в особенном порядке, который периодически повторяется во всех направлениях пространственной решётки. Расстояния между элементами этой решётки в различных направлениях называют параметром этой решётки. Кристаллическая структура и симметричность играют роль в определении множества свойств, такие как спайность кристалла, электронная зонная структура и оптические свойства.
    • При применении достаточной силы любое из этих свойств может быть нарушено, вызывая остаточную деформацию.
  • Твёрдые тела обладают тепловой энергией, следовательно их атомы совершают колебательное движение. Тем не менее это движение незначительно и не может наблюдаться или быть почувствованным при нормальных условиях.[2]

Раздел физики[править]

Раздел физики, изучающий твёрдые тела называется физикой твёрдого тела и является подразделом физики конденсированных сред. Материаловедение главным образом рассматривает вопросы, связанные со свойствами твёрдых тел, такими как твёрдость, предел прочности, сопротивление материала нагрузкам, а также фазовые превращения. Это значительным образом совпадает с вопросами, изучаемыми физикой твёрдого тела. Химия твёрдого состояния перекрывает вопросы, рассматриваемые обоими этими разделами знаний, но особенно затрагивает вопросы синтезирования новых материалов.

Легчайшим известным твёрдым материалом является аэрогель. Некоторые виды аэрогеля имеют плотность 1.9 мг/см³ или 1.9 кг/м³ (1/530 плотности воды).

Понятие твёрдого тела[править]

Твёрдое тело как основной материал[править]

Свойства твёрдых тел[править]

Квантовые представления в физике твёрдого тела[править]

См. также[править]

Ссылки[править]

  1. не учитывая температурные колебания, диффузию и т.п.
  2. http://www.oval.ru/enc/70972.html