Цьвёрдае цела

Адзіночныя крышталі цьвёрдага інсуліну

Цьвёрдае цела — агрэгатны стан рэчыва, які характаразуецца стабільнасьцю формы і характарам цеплавога руху атамаў, якія ажыцьцяўляюць малыя ваганьні каля палажэньняў раўнавагі. Зьяўляецца адным з трох асноўных станаў рэчыва (разам з вадкасьцю і газам). Адрозьніваюць крышталічныя і аморфныя цьвёрдыя целы. Крышталы характарызуюцца прасторавай пэрыядычнасьцю ў разьмяшчэньні раўнаважных палажэньняў атамаў. У аморфных целах атамы вагаюцца вакол хаатычны разьмешчаных пунктаў. Паводле клясычнага ўяўленьня, устойлівым станам (зь мінімумам патэнцыйнай энэргіі) цьвёрдага цела зьяўляецца крышталічны. Аморфнае цела знаходзіцца ў мэтастабільным стане і зь цягам часу павінна перайсьці ў крышталічны стан, аднак час крышталізацыі настолькі вялікі, што мэтастабільнасьць зусім не праяўляецца.

• Атамы і малекулы, зь якіх складаецца цьвёрдае целы, шчыльна ўпакаваны разам. Іншымі словамі, малекулы цьвёрдага цела практычна захоўваюць сваё ўзаемнае палажэньне адносна іншых малекулаў і ўтрымліваюцца паміж сабой міжмалекулярным узаемадзеяньнем.
• Многія цьвёрдыя целы ўтрымліваюць у сабе крышталічныя структуры. У мінэралёгіі і крышталяграфіі пад крышталічнай структурай маецца на ўвазе вызначаны парадак атамаў у крыштале. Крышталічная структура складаецца з элемэнтарных ячэек, набору атамаў разьмешчаных у асаблівым парадку, які пэрыядычна паўтараецца ва ўсіх кірунках прасторавай кратай. Адлегласьці паміж элемэнтамі гэтай краты ў розных кірунках называюць парамэтрам гэтае краты. Крышталічная структура і сымэтрычнасьць іграюць ролю ў вызначэньні мноства ўласьцівасьцяў, такія як спайнасьць крышталя, электронная зонная структура і аптычныя ўласьцівасьці.
• Пры прымяненьні дастатковай сілы любая з гэтых уласьцівасьцяў можа быць парушана, выклікаючы дастатковую дэфармацыю.
• Цьвёрдыя целы валодаюць цеплавой энэргіяй, такім чынам іх атамы ажыцьцяўляюць вагальны рух. Тым ня менш гэты рух нязначны і ня можа назірацца ці быць адчутым пры нармальных абставінах.

Разьдзел фізыкі, які вывучае цьвёрдыя целы называецца фізыкай цьвёрдага цела і зьяўляецца падразьдзелам фізыкі кандэнсаваных асяродзьдзяў. Матэрыялазнаўства галоўным чынам разглядае пытаньні, зьвязаныя з уласьцівасьцямі цьвёрдых целаў, такімі як цьвёрдасьць, мяжа трываласьці, супраціўленьне матэрыялу нагрузкам, а таксама фазавыя пераўтварэньні. Гэта значным чынам супадае з пытаньнямі, якія вывучаюцца фізыкай цьвёрдага цела. Хімія цьвёрдага стану перакрывае пытаньні, якія разглядаюцца абодвумя гэтымі разьдзеламі ведаў, але асабліва закранае пытаньні сынтэзаваньня новых матэрыялаў.

Літаратура

• Матухин, Вадим Леонидович. Физика твердого тела : учебное пособие / В. Л. Матухин, В. Л. Ермаков. — Санкт-Петербург [и др.] : Лань, 2010. — 218 с — ISBN 978-5-8114-0923-5
• Давыдов, Александр Сергеевич. Теория твердого тела : учеб. пособие для вузов. — Москва : Наука, 1976. — 640 с.
• Маделунг, Отфрид. Теория твердого тела. — Москва : Наука, 1980. — 416 с.

Вонкавыя спасылкі

• Цьвёрдае цела. Вялікая савецкая энцыкляпэдыя
• Solid (анг.) Encyclopædia Britannica