Министерство образования и науки Удмуртской Республике
Управление образования
Администрации МО “Воткинский район “
Муниципальное образовательное учреждение
“Волковская средняя общеобразовательная школа”
РЕФЕРАТ
ТВЁРДЫЕ ТЕЛА
Выполнил: Вахитов
Илья Илдарович,
Ученик 10 класса
Руководитель: Банников
Анатолий Генадевич
Учитель физики
Волковской средней школы
п.Новый
2016 год
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…….……………………………………………………………………………………….3
Цель, проблема и задачи работы ….. ……………………………………………………..….……4
Общие сведения о твёрдых телах ………………..……………………………………….….…… 5
3.1 Кристаллические тела.
3.2 Аморфные тела
3.3 Композиты
Анализ по проделанной работе…....……………………………………………….…..……........9
Заключение …………………………………………………………..…………………………….12
Список используемой литературы …………………..……………………………….……........14
Приложение 1 …………………………………………………...………………………………..15
Приложение 2 …………………………………………………………………...………………..16
Приложение 3 …………………………………………………………………...………………..17
Приложение 4 …………………………………………………………………………………….18
Введение
Долгое время казалось, что самое интересное в Физике - это исследования микромира и микрокосмоса. Именно там пытались найти ответы на наиболее важные, фундаментальные вопросы, объясняющие устройство окружающего мира. А сейчас образовался третий фронт исследований - изучение твёрдых тел. Почему же так важно исследовать твёрдые тела?
Физика твёрдого тела — раздел физики конденсированного состояния, задачей которого является описание физических свойств твёрдых тел, с точки зрения их атомного строения. Интенсивно развивалась в XX веке после открытия квантовой механики. Развитие стимулировалось широким спектром важных задач прикладного характера, в частности, развитием полупроводниковой техники.
Физика твёрдого тела сводится, в сущности, к установлению связи между свойствами индивидуальных атомов и молекул, и свойствами, обнаруживаемыми при объединении атомов или молекул в гигантские ассоциации в виде регулярно-упорядоченных систем — кристаллов. Эти свойства можно объяснить, опираясь на простые физические модели твёрдых тел. Реальные кристаллы и аморфные твёрдые тела значительно сложнее, но эффективность и полезность простых моделей едва ли можно переоценить. Предметом данной области науки являются, прежде всего, свойства веществ в твёрдом состоянии, их связь с микроскопическим строением и составом, эвристическое прогнозирование и поиск новых материалов и физических эффектов в них. Фактически физика твёрдого тела служит базой для физического материаловедения.
Данную тему для реферата я выбрал потому, что эту тему мы затрагивали в курсе физики. Поэтому я решил более подробно рассмотреть виды деформации и способы ее учета. Также стало интересно, какие материалы используются в строительстве, и какими качествами они должны обладать. Мне захотелось узнать, как выбирают форму детали, из которой в последующем делают различные изделия.
Основная часть
ТВЁРДОЕ ТЕЛО - агрегатное состояние вещества, характеризующееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, которые совершают малые колебания около положений равновесия.
СТРОЕНИЕ Анизотропия кристаллов Правильная внешняя форма – не единственное, и даже не самое главное следствие упорядоченного строения кристалла. Главное – это зависимость физических свойств от выбранного в кристалле направления. Прежде всего бросается в глаза различная механическая прочность кристалла по разным направлениям. Например, легко расслаиваются по одному направлению кристаллы графита. Когда мы пишем карандашом, такое расслоение происходит непрерывно, и тонкие слои графита остаются на бумаге. Это происходит потому, что кристаллическая решетка графита имеет слоистую структуру. Слои образованы рядом параллельных плоских сеток, состоящих из атомов углерода. Атомы располагаются в вершинах правильных шестиугольников. Расстояние же между слоями сравнительно велико, поэтому связи между слоями менее прочны, чем связи внутри них.
Поликристаллы и монокристаллы Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллическим. Типичные представители поликристаллов – металлы. На первый взгляд их кристаллическое строение никак не проявляется. Большой кусок металла анизотропен. Дело в том, что кристаллики ориентированы друг по отношению к другу хаотически. В результате в объеме, значительно превышающем объем отдельных кристалликов, все направления внутри металлов равноправны и их свойства одинаковы по всем направлениям. Каждый же кристаллик анизотропен.
ДЕФОРМАЦИЯ Деформация и разрушение твердых тел под действием приложенных сил – это основные явления, определяющие механические свойства материалов. Деформацией называется изменение формы или объема тела. Жидкости сопротивляются изменению их объема, но не сопротивляются изменению формы. Твердые же тела сопротивляются как изменению формы, так и изменению объема. Они сопротивляются, как говорят, любому деформированию. Давления, возникающие в твердом теле при его деформировании, называются упругими напряжениями. Напряжение – это сила, отнесенная к единице площади:
σ = F/S
Деформации, которые полностью исчезают при прекращении действия внешних сил, называются упругими. Деформации, которые не исчезают после прекращения действия внешних сил, называются пластическими. Существует определенная (для каждого тела) пороговая величина напряжения, начиная с которой в теле появляется пластическая деформация. Эта величина называется пределом упругости. При меньших напряжениях снятие нагрузки возвращает тело в исходное состояние; при больших напряжениях после снятия нагрузки в теле остаются остаточные, пластические, деформации. Любые деформации твердых тел можно свести к двум видам – растяжению (или сжатию) и сдвигу.