Тела оптические свойства

Современная теория твердого тела развивается на базе квантовой механики и статистической физики, которые позволяют связать структуру и свойства твердого тела с силами взаимодействия между частицами. Теория твердого тела позволяет определить энергию кристаллической решетки, теплоемкость твердых тел и их оптические свойства, объяснить различие между металлами, изоляторами и полупроводниками, охарактеризовать электропроводность этих тел. [c.172]

Кристаллические тела классифицируются или по симметрии кристаллов, например кубические, тетрагональные, ромбические, гексагональные, или по осуществляемому в них типу химической связи ионные, ковалентные, металлические, вандерваальсовы. Оба этих вида классификации взаимно дополняют друг друга. Классификация по симметрии более удобна при оценке оптических свойств кристаллов, а также каталитической активности кристаллических веществ. С другой стороны, оценку теплот плавления, твердости, электропроводности, теплопроводности, растворимости удобнее проводить на основании типа связи в кристалле. [c.73]

Книга представляет собой учебное пособие, в котором дано систематическое, но не слишком специальное и сложное изложение основных понятий физики и химии твердых тел. Изложены основы теории твердого состояния. Рассмотрены тепловые, механические, электрические, магнитные, радиотехнические и оптические свойства. Дан обзор современных методов исследований, кратко изложены основы физики и химии поверхностей. Изложены общие сведения [c.2]

Рассмотрение оптических свойств твердых тел в указанном выше смысле начнем с феноменологического описания характера распространения в них электромагнитных волн. [c.396]

При исследовании оптических свойств тонких жидких пленок исходят из допущения о приложимости к ним феноменологических законов, справедливых для макроскопических тел. Толщина черной пленки составляет не более двух длин полностью вытянутых молекул ПАВ, из которых она образована, и, естественно, что для такой системы могут наблюдаться отклонения от макроскопических законов. В общем случае для определения оптических параметров таких ультратонких пленок необходимо исходить из микроскопических представлений, и проблема в конечном счете должна сводиться к установлению связи между удельной поляризуемостью такого тонкого слоя как целого и средней поляризуемостью образующих его частиц. Решение этой задачи требует конкретных модельных представлений о структуре черной пленки и не может быть выполнено в общем виде. [c.109]

К теплофизическим свойствам относят также некоторые оптические свойства, связанные с поглощением н испусканием теплового излучения (коэффициенты излучения, поглощения и пропускания). Различают два типа коэффициентов — интегральные и спектральные. Первые характеризуют оптические свойства физических тел в широкой области спектра излучения — от инфракрасной до ультрафиолетовой, вторые — на заданной частоте излучения. [c.433]

Кроме резиновой и лакокрасочной промышленности небольшой процент сажи применяется для изготовления угольных электродов, туши, сапожной мази, клеенки и других изделий. В дорожном строительстве сажу подмешивают к асфальту, с тем чтобы смягчить действие солнечного света на глаза водителей транспорта. В данном случае используются светопоглощающие (оптические) свойства сажи как черного тела. [c.216]

В. И. Вернадский считал недопустимым при изучении происхождения нефти рассматривать ее лишь как смесь УВ, так как нефть кроме УВ содержит соединения кислорода, азота, серы и других элементов, генетически связанных с самой нефтью. Обращая внимание на то, что природные нефти содержат кислородные соединения, вращающие плоскость поляризации света, В. И. Вернадский утверждал, что оптические свойства нефтей дают новый довод, подтверждающий невозможность для них неорганического генезиса. Этот довод, по-видимому, неопровержим и ярко указывает на биогенное происхождение УВ. Все искусственно получаемые УВ, не связанные генетически с продуктами жизни, оптически недеятельны. Таковы и те УВ, образование которых в тех или иных случаях доказано или возможно в земных процессах вне биосферы и ее органогенных тел . [c.24]

Оптические свойства являются результатом взаимодействия видимой части спектра лучистой энергии с минералом. Эффект взаимодействия наблюдается в том случае, если на границе среды и минерала имеется неоднородность, превышающая половину длины световой волны, отмечается дифференциальное поглощение телом видимой части спектра и существует различие в оптической плотности минерала и вмещающей среды. При этих условиях возникают дифракция света, его преломление, отражение, поглощение и рассеяние. Воспринимаемые глазом световые ощущения от предметов — результат суммы этих явлений. [c.71]

Как известно из физики, все тела, встречающиеся в природе, могут излучать энергию различных видов. Носителями лучистой энергии являются электромагнитные колебания с длиной волн от долей микрометра (например, гамма-лучи, рентгеновские) до многих километров (например, радиоволны), распространяющиеся в вакууме со скоростью света (3-10 м/с). В общем случае интенсивность излучения зависит от природы тела, его температуры, состояния поверхности, длины волны, а у газов — также от давления и толщины слоя. Лучи с длиной волны в диапазоне 0,8— 800 мкм (инфракрасные), возникновение которых определяется температурой и оптическими свойствами излучающего тела, называются тепловыми, а явление их распространения — тепловым излучением. [c.304]

На рис. 14.4.64 приведены твердотельные оптические элементы, получившие наиболее широкое применение в практике НПВО. Они хорошо зарекомендовали себя при исследовании оптических свойств индивидуальных жидкостей, растворов и паст, а также пластичных материалов и твердых тел с полированной поверхностью. [c.482]

Свечение кристаллофосфоров объясняется зонной теорией твердого тела. Кристаллофосфоры представляют собой ионные кристаллы с вкрапленными в них ионами активатора и плавня. В результате сильного взаимодействия с соседями энергетические уровни ионов кристалла расщепляются на больщое число уровней, образуя щирокие энергетические зоны. Число уровней, составляющих такие зоны, равно удвоенному числу взаимодействующих между собой ионов. У кристалла может быть несколько энергетических зон. Одни из них образуются вследствие расщепления энергетических уровней катионов, а другие — в процессе расщеплении энергетических уровней анионов. При этом каждая из образующихся зон является обобществленным уровнем всех катионов или всех анионов кристалла. Наиболее важными зонами, определяющими оптические свойства кристалла, являются самая высокая из заполненных электронами зон, образованная уровнями аниона основного вещества, и самая низкая из незаполненных зон, образованная уровнями катиона основного вещества. Первая зона называется валентной, а вторая — зоной проводимости. Между этими двумя зонами располагается запрещенная зона. Ее ширина в случае кристаллофосфоров колеблется от 2 до 10 эВ. [c.509]

Жидкие кристаллы имеют молекулярную структуру, промежуточную между жидкостью (обладают текучестью) и твердым телом (аномальные оптические свойства). Для целей неразрушающего контроля применяют холестерические жидкие кристаллы. Тонкий слой жидкого кристалла в зависимости от его температуры и угла [c.118]

В двуосных кристаллах оба луча, возникающих вследствие двойного лучепреломления, необыкновенные. Оптическая индикатриса двуосных кристаллов (векторная диаграмма, изображающая угловые зависимости оптических свойств тела) представляют собой трехосный эллипсоид, полуоси которого равны главным показателям преломления кристалла. [c.634]

Предполагается далее, что соответствующие кристаллографические плоскости кристалла и ядра ориентированы неодинаково, а повернуты относительно друг друга. Качественно такая картина согласуется с оптическими свойствами кольцевых сферолитов. Однако эта гипотеза объясняет свойства лишь одного луча или радиуса. Не дается никакого объяснения совпадению по фазе поворотов на соседних радиусах. Из кинетических исследований также следует, что радиус сферолита растет линейно со временем. Для сферически симметричного тела это означает, что при постоянной температуре масса, переносимая на единицу площади сферолита, постоянна. Площадь в данном случае представляет собой непрерывную границу между сферолитом и расплавом. [c.319]

Жидкие кристаллы можно рассматривать как частично расплавленные твердые тела. Их текучесть свидетельствует о разрушении трехмерного порядка, однако оптические свойства указывают на сохранение определенной структурной упорядоченности. Многие из соединений, образующих такого рода мезофазы, содержат группы, которые могут вступать в Н-связь (например, холестерины, полипептиды). Робинсон [1731, 1735] изучил оптические явления в полипептидах и кратко описал возможные структуры. [c.40]

Указанная связь между тепловыми и оптическими свойствами среды не является единственным примером подобного рода. Если мы обратимся к теориям теплоемкости и рассеяния света для идеальных кристаллов, то увидим, что за рассеяние ответственны те же процессы упругих колебаний решетки, которыми обусловлена теплоемкость твердого тела. На это обратил внимание Л. И. Мандельштам 151. [c.45]

Люминесценция — излучение полимерными телами в оптич. диапазоне (см. также Оптические свойства). Фотолюминесценция обусловлена переходами между электронными уровнями и тесно связана с электронной С, Для широкого круга веществ выполняется правило зеркально симметрии спектров люминесценции и электронных спектров ноглощения, согласно к-рому 2Vd, где v и — частоты линий электронного спектра и люминесценции соответственно, Vg — частота пересечения крыльев линий (частота оси симметрии, имеющая смысл истинной частоты электронного перехода). Спектры люминесценции дают ту же информацию, что и электронные спектры. [c.235]

В физике твердого тела для различных классов кристаллов наблюдаются сверхсостояния (сверхпроводимость, ферромагнетизм и сверхпластичность для металлов, сегнетоэлектрическое состояние для диэлектриков), для квантовой жидкости (гелия) наблюдается сверхтекучесть. Полимеры обладают своим сверхсостоянием, которое называется высокоэластнческим состоянием. Высокоэластическое состояние объясняется не только структурой полимерных молекул или макромолекул, но и свойством внутреннего вращения, известным для простых молекул в молекулярной физике. Теория высокой эластичности основывается на применении конформ анионной статистики макромолекул, которая является развитием статистической физики в физике полимеров. Аморфные полимеры по структуре сложнее, чем низкомолекулярные вещества, но в их ближнем порядке примыкают к строению жидкостей. Релаксационные и тепловые свойства расплавов полимеров и жидкостей во многом аналогичны (процесс стеклования, реология). Кристаллические полимеры по своему строению похожи на твердые тела, но сложнее в том отношении, что наряду с кристаллической фазой имеют в объеме и аморфную фазу с межфазными слоями. По электрическим свойствам полимеры — диэлектрики и для них характерно электретное состояние, по магнитным свойствам полимеры — диамагнетики, а по оптическим свойствам они характеризуются ярко выраженным двойным лучепреломлением при молекулярной ориентации. При этом все полимеры обладают уникальными механиче- [c.9]

Второстепенные различия в поведении одного полимера по сравнению с другим при общем обсуждении этих вопросов не представляют большого интереса, поэтому внимание будет обращаться на наиболее наглядные и содержательные примеры из обширной экспериментальной литературы. За подробностями, относящимися к полимерам, которые здесь не рассматриваются, или за более полными данными о свойствах полимеров, которые упоминаются в тексте, мы будем время от времени отсылать читателя к соответствующим обзорным статьям и оригинальным источникам. Детального описания экспериментальной техники мы давать не будем, так как в общем к ней относятся хорошо известные методы физики твердого тела оптическая и электронная микроскопия, рентгенография и электронография. Ссылка на методику будет даваться только в тех редких случаях, когда характер полимерного вещества требует при исследовании особых мер предосторожности или когда в общепринятые методы были внесены какие-то изменения. [c.404]

Изоморфные тела, кроме сходства в форме и составе, отличаются сходством и во многих физических свойствах, что особенно ясно видно при искусственных смесях Кеппдои показал отношение твердости изоморфных тел. Оптические свойства изоморфных тел также во многом сходны. Таким образом, изоморфизм позволяет согласить морфологические, химические и физические признаки, т. е. ведет к естественной системе минералов. [c.15]

Характерной особенностью кристаллов является анизотропия, или векториальность, свойств, т. е. неодиЕШКовость механических, тепловых, электрических, оптических свойств но различным направлениям. Например, если из кубического кристалла хлорида натрия вырезать два бруска — один перпендикулярно граням куба, другой по диагонали одной из граней — и испытать их иа разрыв, то окажется, что для разрыва второго бруска потребуется сила вдвое большая, чем для разрыва первого бруска. Анизотропия проявляется и в других свойствах кристаллов (теплопроводность, электрическая проводимость, поляризация света и пр.). В отличие от кристаллов аморфные тела, подобно жидкостям, и ю-тропны, т. е. их свойства проявляются одинаково, независимо от направления, в котором они измеряются. [c.68]

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА - физическая теория, изучающая общие закономерности движения и взаимодействия микрочастиц (элементарных частиц, атомных ядер, атомов и молекул) теоретическая основа современной физики и химии. К. м. возникла в связи с необходимостью преодолеть противоречивость и недостаточность теории Бора относительно строения атома. Важнейшую роль в разработке К. м. сыграли исследования М. Планка, А. Эйнштейна, Н. Бора, М. Борна и др. К. м. была создана в 1924—26 гг., благодаря трудам Л. де Бройля, Э. Шредингера, В. Гейзенберга и П. Дирака. К. м. является основой теории многих атомных к молекулярных процессоБ. Она имеет огромное значение для раскрытия строения материи и объяснения ее свойств. На основе К. м были объяснены строение и свойства ато MOB, атомные спектры, рассеяние света создана теория строения молекул и рас крыта природа химической связи, раз работаиа теория молекулярных спектров, теория твердого тела, объясняющая его электрические, магнитные и оптические свойства с помощью К. м. удалось понять природу металлического состояния, полупроводников, ферромагнетизма и множества других явлений, связанных с природой движения и взаимодействием микрочастиц материи, не объясняемых классической механикой, [c.124]

Перечисленные и другие дефекты (искажения) оказывают большое п часто даже решающее влнянне на электрические, механические, аепловые и оптические свойства полупроводников, твердых тел, они должны поэтому непременно учитываться. [c.141]

Кристаллические тела обычно анизотропны, их механические, тепловые, электрические и оптические свойства в разных направлениях не одинаковы. Одно и то же кристаллическое вещество может находиться в нескольких модификациях, обладающих неодинаковой структурой. Так, углерод существует в виде графита, алмаза и карбина, двуокись кремния — в виде кварца, тридимита и кристобалита [c.7]

По многим свойствам изобутиронитрил, (СПз)2СПСК, очень похож на ацетонитрил. Так, оба эти растворителя находятся в жидком состоянии в близких областях температур (от -72 до +104°С), однако диэлектрическая постоянная изобутиронитрила (20) несколько меньше. Он нерастворим в воде и слабо растворяет большинство солей. Токсичен, проникает в тело через дыхательные пути и кожу. По своим оптическим свойствам сходен с ацетонитрилом. Использовался в качестве растворителя при полярографии ряда щелочных, щелочноземельных и переходных металлов на КРЭ [2] и при окислении амидов на платине [I]. Опубликованы [3] сравнительные данные по полярографии неорганических соединений в изобутиронитриле и других нитрилах. Изобутиронитрил является удобным заменителем ацетонитрила, особенно для электродных реакций органических соединений. Перастворимость изобутиронитрила в воде облегчает удаление фонового электролита при образовании нерастворимых в воде реагентов. Реакции, протекающие с участием растворителя, очевидно, аналогичны для обоих нитрилов. Замена одного растворителя другим может помочь при исследовании механизма реакций. [c.12]

Любая функциональная система,. механическая или электронная, в процессе работы вьщеляет тепло. Образуется как бы температурный портрет тела, точно воспроизводящий его функционатьное состояние. Спиральная структура холестериков определяет их высокую огттическую активность и способность селективно отражать поляризованный свет, видимого, ИК- и УФ- диапазонов. При изменении телшературы, состава среды, напряженности электро.магнитного поля из.меняется шаг спирали, что сопровождается изменением оптических свойств, в частности, цвета. [c.153]

Хотя в США давно популярны как бесцветные, так и окрашенны камни, они мало известны в Англии и вообще не произвели в Европ того впечатления, как, например, титанат стронция или ИАГ. Ниобг том лития не исчерпывается ряд тугоплавких ниобатов, но он изуче наиболее тщательно, особенно его диэлектрические и оптически свойства, наиболее существенным из которых является двойно лучепреломление. Это связано с тем, что кубические кристалл непригодны для применения в лазерах, используемых в связи и других областях техники. Одним из ряда таких соединений являете калиевый ниобат, в котором некоторое количество ниобия замещен танталом,— калиевый тантало-ниобат (КТа КЬ] <Оз), обычно обозн чаемый КТН. Ограненные камни такого состава уже появились н ювелирном рынке [16]. Сообщалось, что они имеют высокий показа тель преломления (2,27), но не приводилось данных по дисперсии Учитывая, что семейство ниобатов обладает высокой дисперсией кристаллы, выращенные вытягиванием из расплава, несомненно, прив лекательнь на вид. Твердость КТН только немногим более 6, поэтом ему едва ли будет сопутствовать широкая известность в качеств драгоценного камня. [c.104]

Жидкими кристаллами называют оптически анизотропные жидкости, поскольку в оптическом отношении они ведут себя, как многие кристаллические твердые тела. Они являются двояко-преломляющими, т. е. свет распространяется в них в форме двух составляющих волн, которые (в случае непоглощающих материалов) линейно поляризованы перпендикулярно друг к другу и к направлению распространения и имеют различные скорости распространения. Это приводит к вращению плоскости колебаний линейно поляризованного света. Жидкости состоят из длинных молекул, которые спонтанно (внезапно) ориентируются параллельно в молекулярном масштабе на больших расстояниях. На это упорядочение, а следовательно и на оптические свойства, могут повлиять и оптические поля (индикация на жидких кристаллах, L D — Liquid rystal Display), и механические силы. Поэтому в принципе можно сделать распределение звукового давления видимым. [c.298]

Физические методы измерения напряжений основаны на зависимости физических свойств материала от внутренних напряжений. Поскольку к наличию внутренних напряжений чувствительны многие свойства тел (оптические, электрические, магнитные, размеры кристаллической решетки, внутреннее трение, твердость), эта группа методов весьма обширна. Широко применяется оптический метод, основанный на эффекте искусственного двойного лучепреломления, возникающего под действием напряжений. При освещении таких оптически активных материалов поляризованным светом появляется окраска или картина чередующихся полос интерференции, но которым рассчитывают внутренние напряжения [243—253]. Метод оказывается весьма удобным для материалов, обладающих оптической активностью (кристаллов, неорганических стекол, некоторых полимеров). Метод широко применяется для измерения напряжений в различных (стеклянных) деталях электровакуумных приборов [254—260]. В случае слоистых пластиков и стеклопластиков напряжения в связующем также могут быть измерены по двойному лучепреломлению света [261, 263—266]. Поляризационно-оптический метод может быть применен для тонких оптически чувствительных покрытий на непрозрачной подложке, например для электроизоляционных пленок на металлах [206, 262, 267, 270], для которых обнаружено хорошее совпадение значений напряжений с результатами, полученными консольными методами [206]. Иногда, применяя ноляризационно-онтический [221, 271] метод, удается измерять внутренние напряжения в реальных клеевых системах, например в конструкциях из оргстекла, оптического стекла. [c.236]

На основании представлений о том, что атомы в кристалле расположены соверпюнно упорядоченно, нельзя объяснить многие хорошо известные физические и химические явления, наблюдаемые для твердых тел. Например, перенос вещества в кристалле зависит от имеюп1,ихся структурных дефектов. Многие электрические и оптические свойства ионных кристаллов также связаны с наличием дефектов в кристаллической решетке. [c.36]

Современный технический прогресс тесно связан с созданием и широким прнмеиеиием новых неорганических материалов со специфическими магнитными, электрическими и оптическими свойствами. Среди этих материалов видное место занимают ферриты — соединения окиси железа с окислами других металлов, обладающие ценным сочетанием ферромагнитных, полупроводниковых и диэлектрических свойств. Это позволяет применить ферриты там, где использование обычных металлических ферромагнетиков практически невозможно. Речь идет прежде всего о технике высоких и сверхвысоких частот. С увеличением частоты электромагнитных колебаний значительно возрастают потери энергии из-за возникновения вихревых токов. Мощность этих потерь прямо пропорциональна квадрату частоты и размерам тела, но обратно пропорциональна удельному сопротивлению ферромагнетика. Очевидно, что в высокочастотных полях потери энергии могут быть снижены увеличением сопротивления, а оно у ферритов достигает величины порядка 10 —10 ом см. [c.3]