66.Твердые тела. Кристаллическое строение твердых тел. Элементы симметрии кристаллов. Жидкие кристаллы.

Твёрдое тело — это агрегатное состояние вещества, характеризующееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, которые совершают малые колебания около положений равновесия. Различают кристаллические и аморфные твердые тела. Кристаллы характеризуются пространственною периодичностью в расположении равновесных положений атомов. В аморфных телах атомы колеблются вокруг хаотически расположенных точек. Согласно классическим представлениям, устойчивым состоянием (с минимумом потенциальной энергии) твёрдого тела является кристаллическое. Аморфное тело находится в метастабильном состоянии и с течением времени должно перейти в кристаллическое состояние, однако время кристаллизации часто столь велико, что метастабильность вовсе не проявляется.

Атомы и молекулы, составляющие твёрдое тело, плотно упакованы вместе. Другими словами, молекулы твёрдого тела практически сохраняют своё взаимное положение относительно других молекул и удерживаются между собой межмолекулярным взаимодействием.

Многие твёрдые тела содержат в себе кристаллические структуры. 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, таких как спайность кристалла, электронная зонная структура и оптические свойства.

Твёрдые тела обладают тепловой энергией, следовательно их атомы совершают колебательное движение.

Жидкокристаллическим (мезоморфным) состоянием вещества называется такое состояние, свойства которого являются промежуточными между свойствами твердого кристалла и жидкости. Согласно законам термодинамики, агрегатные состояния веществ подразделяются на три вида: твердое, жидкое и газообразное, однако такое разделение не отражает внутреннее строение вещества, степень упорядоченности его частиц. Некоторые вещества (стекла, смолы) обладают свойствами характерными и для твердых, и для очень вязких переохлажденных жидкостей. В частности, некоторые органические материалы переходят из твердого состояния в жидкое, испытывая ряд переходов, включающих образование новой фазы, которую называют жидкокристаллическим состоянием (жидким кристаллом).

67-69.Электромагнитные взаимодействия в природе. Электромагнитное поле. Электростатическое поле в вакууме. Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции электростатических полей.

Электрост-ое поле созд-ся неподвижными электрич-ми зарядами: F=K*q*Q/r2, где К – коэфиц. пропорц-ти, равный силе взаимод-ия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.

По з-ну Кулона сила взаимод-ия 2-х зарядов в вакууме прямо пропорц-на и обратно пропорц-на квадрату расстояния между ними. Е=F/q=K*Q/r2

Напряжённость – это вектор, который направлен, как и сила, действующая в данной точке поля на положительный точечный заряд.

Принцип суперпозиции: Ерез=Е1+Е2+…+Еn. Если в данной точке пр-ва различные заряды создают электр-ое поле Е1, Е2, … , Еn, то результ-аянапряж-ть поля в этой точке равна геометрической сумме напряж-тей. Электр-ое поле графически представлено силовыми линиями – это линии, касательные к которым совпадают с направлением вектора напряж-ти в соответствующей точке поля. Обычно их проводят с такой густотой, чтобы число линий, проходящих сквозь единичную площадку, перпендикулярную им, был равно значению напряж-тиэлектр-го поля в месте расположения площадки. Силовые линии незамкнуты; они начин-ся на «+» зарядах и заканч-ся на «-». Линии напряж-ти можно првести через любую точку пространства, т.к. число проведённых линий не ограничено. Можно ввести условие, связывающее величину напряж-ти с числом проведённых линий напряж-ти. Согласно идее Фарадея, электр-ие заряды не действуют др. на др. непосредственно. Каждый создаёт в окружающем пространстве электр-ое поле. Поле одного заряда действует на второй заряд и наоборот.