5. Аморфні та кристалічні тверді тіла, їх фізичні властивості.

Як відомо матерія може перебувати у трьох агрегатних станах: газоподібному, рідкому та твердому, які відрізняються різними ступенями тяжіння атомами водню.

В газах матеріальні частинки знаходяться у постійному русі.

Твердий стан характеризується розташуванням атомів чи молекул: кристалічних чи аморфних. У твердих тілах вони заморожені, хаотично чи закономірно розташовані частинки.

Рідкий стан – перехідний між газоподібною та твердою формою, між ними існують рідкі кристали – органічні сполуки, молекули яких мають тенденцію до упорядкованого розташування в просторі.

Аморфні тіла є ізотропними. Аморфні тіла, наприклад скло, являють собою переохолоджені рідини і не є істинно твердими тілами. Взаємне розташування структурних одиниць тут характеризується наявністю порядку тільки у взаємному розташуванні найближчих сусідів — так називаним ближнім порядком, у той час як тверді тіла — кристали — володіють, крім того, також далеким порядком, тобто строгою періодичністю в розташуванні часток, що складають кристали. Ізотропія тіла росте в усі сторони з однаковою швидкістю. У природі такі тіла зустрічаються дуже рідко. Це Опал(SiO_{2 *} nH₂O) або Алюмогель(Al₂O_{3 *} nH₂O).

Кристалічні тверді тіла зустрічаються частіше і на відміну від аморфних їх називають анізотропними. Анізотропія чітко проявляється в умовах вільного росту кристалів в наслідок залежності швидкості росту від напрямку.

Кристал від грецького – лід. Кристал - однорідне анізотропне тіло що здатне самоогранятися.

Анізотропія означає що фізичні та хімічні властивості різні в різних напрямках. Але однакові в паралельних напрямках.

6. Ізотропія та анізотропія кристалів.

Аморфні тіла є ізотропними. Ізотропія тіла росте в усі сторони з однаковою швидкістю – здатність мати однакові властивості в різних напрямках.

Наступна особливість кристалів є анізотропія, тобто здатність різні властивості у різних напрямках.

Анізотропія є загальна властивість кристалів, властивості можуть бути векторні та скалярні. Твердість і спальність- векторні властивості, питома маса, питома теплова - незалежні скалярні величини. В деяких випадках властивості в протилежних напрямках однакові – ці властивості бі-екваторіаль і називаються тензорами, а в протилежних напрямках властивості кристалів різні то мова йде моно векторіальні або полярність кристалів.

Деякі фізичні властивості характеризуються тензором другого(2) рангу до них відноситься теплове розширення , магнітне сприятливість, діелектрична стала,

Електро та тепло провідність а також коефіцієнт дифузії.

П’єзоелектричні властивості характеризуються тензором третього(3) рангу, а пружні властивості – тензором четвертого(4) рангу.

За зовнішньою формою 32 вида (макроскопічна форма), які обмежені гранями однаковою формою і розміром.

Приклади: проста форма -

NaCl SiO₂

Комбінована форма кристалів, яка складається з двох простих (4 квадрат гранями і 3 трикутника - PbSO₂)

Грані ребер та вершини різноманітних фігур є елементи їх огранення.

Між гранями, вершинами і ребрами існує певна залежність.

Закон Ейлера -Декарта

Куб: 6+8 =12+2; 14 = 14.

Характерною рисою кристалів є анізотропія властивостей: їхні векторні властивості в будь-якій внутрішній крапці в однакових (рівнобіжних), а також у симетричних напрямках однакові; у різних напрямках вони різні.