naf-st.ru naf-st.ru naf-st.ru naf-st.ru
 
Поиск по сайту
 

Междусловие


Образование молекул К содержанию Твердое тело. Часть первая. Кристалл
Page copy protected against web site content infringement by Copyscape

Почему междусловие? Ну потому, что предисловие вроде как было, послесловие вроде как будет, а то, что воткнуто где-то в середине раздела назвать как-то иначе неинтересно. Короче, поскольку раздел условно как бы разделен на две части, подведем итоги первой.

Итак, электрон - элементарная частица, обладающая самым маленьким зарядом в природе, равному 1,601x10-19 Кулон, причем заряд этот отрицательный. Электрон обладает двойственной природой, т.е. ведет себя как частица и как волна. Точнее сказать, иногда удобно описывать свойства электрона, как свойства заряженной частицы, а иногда, как свойства волны.

Вокруг заряда, будь он отрицательным, либо положительным, возникает электрическое поле. Если заряд положительный, то силовые линии электрического поля направлены от центра заряда в бесконечность. Если же заряд отрицательный, то линии поля направлены извне к центру заряда. Электрическое поле заполняет бесконечное пространство, но распространяется поле не более, чем со скоростью света. Характеризуется электрическое поле векторной, т.е. имеющей направление величиной, называемой напряженностью электрического поля. Напряженность поля - это сила, действующая на заряд. Когда заряд движется, вокруг него образуется магнитное поле. В отличие от электрического поля, силовые линии магнитного поля замкнуты, поэтому магнитное поле всегда вихревое. Магнитное поле характеризуется магнитной индукцией, т.е. силой, действующей в каждой точке поля, кстати, также векторной величиной. На самом деле электрическое и магнитное поле по отдельности не существуют, это условное разделение для удобства описания различных физических процессов. Есть электромагнитное поле. Вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно вектору напряженности электрического поля.

Слова "заряд движется" совсем не означают движение, как оно привычно нам. В природе существуют различные формы движения, одна из них - привычное нам механическое движение. Пространство, в котором действуют одновременно и электрическое и магнитное поля, даже если оба эти поля не изменяются во времени, все равно обладает количеством движения, а при определенной конфигурации полей - моментом количества движения. Когда эти величины отличны от нуля, происходит движение.

Для того, чтобы произошло событие, необходимо, чтобы момент количества движения изменился не меньше, чем на постоянную Планка, которая, к слову сказать, равна 1,05449x10-34Дж с.

Момент количества движения электрона назвали словом спин, что в переводе с буржуйского значит "вращение" (spine - вращение). Грубо говоря, спин - это проекция момента количества движения электрона на направление магнитного поля того же электрона. Часть окружающего электрон электромагнитного поля вращается, как волчок, но как волчок с наклонной осью, что называется направлением спина.

Атом водорода выглядит примерно так. В центре протон, вокруг него по сфере радиуса ra равномерно размазан заряд электрона, внутри сферы - электромагнитное поле, снаружи - ничего. Полная энергия в атоме водорода равна его потенциальной энергии плюс кинетическая энергия. Заметим, оттого, что электрон размазан по сфере, его потенциальная энергия не изменилась, поскольку любой участок этой сферы находится на том же расстоянии ra от центра протона. Часть потенциальной энергии преобразовалась в кинетическую энергию и используется для того, чтобы атом не развалился. После сближения электрона и протона образовался не только атом водорода, но и фотон. Фотон имеет момент количества движения, равный постоянной Планка. Все это может быть в том, и только в том случае, если атом водорода также приобретет момент количества движения, численно равный моменту количества движения фотона и противоположный ему по направлению.

В одном и том же состоянии не может находиться более двух электронов, да и то при условии, если их спины направлены в противоположные стороны. Это принцип запрета Паули, который справедлив не только для электронов, но и для всех объектов с полуцелым спином.

Молекула водорода - система из двух атомов водорода, расположенных друг относительно друга так, что их общая энергия минимальна. Не любые два атома водорода могут образовать молекулу. Молекула водорода может образоваться только из таких двух атомов, электроны которых имеют противоположно направленные спины. Примерно то же самое происходит при образовании любых молекул, составленных из атомов различных веществ. Какая-то часть электронов этих атомов становится общей и обеспечивает минимум общей энергии системы, состоящей из нескольких атомов. Общим может стать не любое количество, а лишь такое, при котором в одном и том же энергетическом состоянии оказывается не больше двух электронов с противоположно направленными спинами. Связь между атомами, обеспечиваемая общими электронами, называется ковалентной связью. Количество электронов, которое атом может отдать на общее дело, или наоборот, количество электронов, которое атом может принять от другого атома, называется валентностью данного вещества. Если встречаются, к примеру, два атома, и электрон от одного атома уходит к другому, то, соответственно, меньшей становится общая энергия системы. Но раз электрон ушел, то все, что осталось от покинутого атома, заряжено положительно, а атом, к которому ушел электрон, заряжен отрицательно. Возникает сила притяжения, которая удерживает атомы в молекуле. Такая связь между атомами называется ионной. При такой связи законы валентности сохраняются.

Вот, собственно, все вкратце. Более подробно на страницах раздела. А что мы будем разбирать дальше? Дальше мы определим, что такое электрический ток, а для начала разберем обычный фонарик. Наверное, каждый разбирал. А вот собрал может и не каждый... Что там внутри? Внутри батарейка, может и не одна, у батарейки пара железяк, называемых полюсами. Эти железяки соединяются с парой других железок, а те железки - с лампочкой. Если железки напрямую соединяются с лампочкой - лампочка горит. Горит, потому что по железкам протекает электрический ток. Если какую-нибудь железку оторвать, то тока не будет и лампочка погаснет. Ничего сложного.

Может и ничего сложного, но почему тогда железки проводят электрический ток, а воздух, или пластмасска какая - нет? Вот далее постепенно разберем, почему так. А если задаться вопросом, что же такое электрический ток, то большинство из вас ответит, типа сидят в проводах такие маленькие шарики - электроны, если заставить их двигаться в определенном направлении, значит, электрический ток потечет, чем быстрее двигаются, тем сильнее ток. Скоро вы увидите, что все происходит не совсем так. Но, по порядку...

Page copy protected against web site content infringement by Copyscape
Образование молекул К содержанию Твердое тело. Часть первая. Кристалл
Новости:




 

copyright © 2003-2017 naf-st.ru, info@naf-st.ru
При полном, либо частичном цитировании материалов сайта naf-st.ru ссылка (для интернет изданий гиперссылка) обязательна!!! Будьте взаимовежливы!

Хостинг «Джино»
Карта сайта
Поиск по сайту
Помощь
Новости
Обратная связь
Карта сайта
Поиск по сайту
Помощь
Новости
Обратная связь