Vypracovala: B. Horváthová

 

 

Predmety každodennej potreby, stroje, prístroje sú vyrobené z rozličných druhov kovov, skla atď. Z pohľady fyziky sú to pevné látky. Na začiatku 20. st. vznikol samostatný fyzikálny odbor – fyzika pevných látok. Objasňuje známe fyzikálne vlastnosti, rozvíja technické aplikácie a utvára nové materiály s požadovanými vlastnosťami.

 

Pevné látky rozdeľujeme do dvoch skupín: na kryštalické a amorfné.

 

Kryštalické látky sú charakterizované pravidelným usporiadaním častíc z ktorých sa skladajú. Monokryštály majú vo svojom vnútri častice usporiadané tak, že isté rozloženie častíc sa pravidelne opakuje v celom kryštáli. Monokryštály v prírode sú napr. kamenná soľ, kremeň, diamant, granát. Umelo vytvorené monokryštály sú napr. germánium, kremík, umelé drahokamy.

 

http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/primer/flake.jpg

 

Snehovú vločku, ktorú vidíme na obrázku, môžeme zaradiť medzi monokryštály.

 

Väčšina kryštalických látok sa vyskytuje ako polykryštály, skladajú sa z veľkého počtu drobných kryštálikov, zŕn s rozmermi do niekoľko mm. Častice vo vnútri zŕn sú usporiadané pravidelne, no vzájomná poloha zŕn je náhodná. Polykryštály sú napr. kovy, ktoré sa vyskytujú v technickej praxi.

 

Rozličná orientácia zŕn spôsobuje, že polykryštály sú väčšinou izotropné, vlastnosti týchto látok sú vo všetkých smeroch vnútri polykryštálu rovnaké. Monokryštály menia svoje fyzikálne vlastnosti podľa smeru vzhľadom na stavbu kryštálu čiže sú anizotropné.

 

Druhú skupinu tvoria amorfné látky. V amorfnej látke okolo vybranej častice sú častice k nej najbližšie rozložené približne pravidelne ale so zväčšujúcou sa vzdialenosťou sa pravidelnosť porušuje. Štruktúra sa vyznačuje krátkodosahovým usporiadaním. Pri kryštalických látkach hovoríme o ďalekodosahovom usporiadaní. Medzi amorfné látky patria napr. sklo, živica, vosk, plasty. Osobitnú skupinu amorfných látok tvoria polyméry. Polyméry sú napr. kaučuk, celulóza, drevo, bavlna, bielkoviny, celofán. Polyméry sa využívajú hlavne v chemickom priemysle a technike.

 

http://pslc.ws/macrog/kidsmac/models/cell.jpg

 

Na obrázku vidieť polymér celulózy

 

Kryštálová mriežka je štruktúra, ktorú vytvárajú pravidelne usporiadané častice kryštalickej látky (atómy, ióny, molekuly). Najjednoduchšia základná bunka kryštalickej látky je kubická kryštálová mriežka. Má tvar kocky a môže byť prostá, plošne centrovaná alebo priestorovo centrovaná, podľa toho, akým spôsobom sú v tejto bunke rozložené častice látky. Ideálnu kryštálovú mriežku získame, ak základnú bunku opakovane posúvame pozdĺž predĺžených hrán, tým môžeme vytvoriť kryštál s ľubovoľnými rozmermi.

 

 

 

Tvary elementárnej bunky sa používajú ako klasifikačné kritérium pri rozdelení kryštálov do kryštalických sústav. Je známych sedem kryštálových sústav. V kockovej (kubickej) sústave má základná bunka tvar kocky. Dĺžka jej hrany sa nazýva mriežková konštanta a.

 

V reálnych kryštáloch sa väčšinou neopakujú základné bunky pravidelne a kryštály majú vo svojej štruktúre poruchy.

 

Môžu to byť napr. vakancie – sú to poruchy, ktoré vznikli neobsadeným polôh častice v kryštálovej mriežke. Prímesi vznikajú vtedy keď sa cudzie častice vyskytujú v kryštáli. Intersticiálna poloha je porucha keď sa častica nachádza mimo pravidelného bodu kryštálovej mriežky. Dislokácie sú plošné poruchy kryštálovej mriežky.

 

 

 

Kryštálová mriežka NaCl, vidíme model priestorového usporiadania iónov v elementárnej bunke.

 

Úlohy:

1) Charakterizujte kryštalické látky a ich rozdelenie.

2) Ktoré látky patria medzi amorfné látky, ako ich možno charakterizovať.

3) Aké sú najčastejšie chyby v mriežke?

 

Použitá literatúra:

Svoboda, Baník – Fyzika pre 2.ročník gymnázia

Tarábek a kol. – Zmaturuj z fyziky