Элементарные частицы упорядоченность

Рентгенографические методы анализа щироко используются для изучения структуры, состава и свойств различных материалов, и в том числе, строительных. Широкому распространению рентгенографического анализа способствовала его объективность, универсальность, быстрота многих его методов, точность и возможность решения разнообразных задач, часто не доступных для других методов исследования. С помощью рентгенографического анализа исследуют качественный и количественный минералогический и фазовый состав материалов (рентгенофазовый анализ) тонкую структуру кристаллических веществ — форму, размер и тип элементарной ячейки, симметрию кристалла. Координаты атомов в пространстве (рентгеноструктурный анализ) степень совершенства кристаллов и наличие в них зональных напряжений размер мозаичных блоков в монокристаллах тип твердых растворов, степень их упорядоченности и границы растворимости размер и ориентировку частиц в дисперсных системах текстуру веществ и состояние поверхностных слоев различных материалов плотность, коэффициент термического расширения, толщину листовых материалов и покрытий внутренние микродефекты в изделиях (дефектоскопия) поведение веществ при низких и высоких температурах и давлениях и т. д. [c.74]

Сравнительно молодая область знаний — синергетика (теория самоорганизации сложных открытых неравновесных систем) рассматривает эволюцию как чередование порядка и хаоса. С этих позиций глобальный экологический кризис — всего лишь ускорение эволюционных процессов. Человек может успеть приспособиться к ним, а может и нет... В последнем случае кризис перерастает в катастрофу с возникновением хаоса — то есть беспорядочного движения материи. Однако вряд ли можно усмотреть наличие хаоса в самой материи, где каждая молекула содержит колоссальное количество информации о расположении атомов и элементарных частиц. А информация, как известно, есть мера упорядоченности Так что вряд ли доводы синергетики можно считать убедительными. [c.10]

И атомы, есть только электроны и ядра, причем последние начинают уже распадаться на протоны и нейтроны. Все это является одним из проявлений второго закона термодинамики, в смысле увеличения числа микросостояний и снижения упорядоченности системы при распаде каждой структурной единицы материи на атомные и элементарные частицы. Таким образом, становится понятным различие между энтропией испаре-ния, рассчитанной по уравнению (236) и равной 88 Дж-моль - К , и энтропией объемного расширения, возникаюшей при увеличении объема жидкости при ее испарении [рассчитанной па уравнению (237) и равной 59,0 Дж-моль -К ]. Разность этих величин составляет 29 Дж-моль - К . Испарение жидкости соответствует переходу от квазикристаллической структуры жидкости к полностью разупорядоченному состоянию газа. Эти представления согласуются и с тем, что энтропия плавления составляет лишь примерно 21 Дж-моль -К , что соответствует переходу кристаллического вещества в жидкое состояние. То, что энтропия плавления меньше, чем указанное выше значение 29 Дж-моль -является доказательством того, что жидкость по своей структуре ближе к твердому телу, чем к газу. [c.241]

Значение временного фактора и поведение в этом отношении реальных тел определяется отсутствием абсолютной упорядочен-ности в расположении элементарных частиц и, следовательно, неравноценностью их в энергетическом отношении. Это имеет место как для аморфных, так и для кристаллических тел. [c.77]

Энтропия упорядочения. Энтропия обусловлена не только тем, что возможны различные варианты расположения разных либо одинаковых атомов и молекул в решетке. Вклад в энтропию вносят также поступательное и вращательное движения элементарных частиц и различные конфигурации атомных ядер. Ядра, например, могут обладать спином и вследствие этого — магнитными моментами, которые приобретают различные направления и являются поэтому причиной магнитной энтропии. При высоких температурах имеется множество ориентаций, которые приводят к повышению энтропии. Они исчезают при достаточно низких температурах (ниже температуры Кюри), потому что тогда внутриядерные силы вызывают упорядочение спинов (рис. 6.5). [c.95]

Однако всем этим разнообразным элементам свойственны некоторые общие черты строения. Они отличаются наличием двухслойных мембран с высоким содержанием липопротеинов в них и присутствием структурного белка, связывающего в упорядоченные образования достаточно унифицированные элементарные частицы. Последние включают в свой состав молекулы определенного строения, которые, собственно, и осуществляют процесс трансформации энергии. При этом энергия одного вида поглощается молекулой-преоб-разователем и превращается в энергию другого вида. Простейшим примером механизма внутримолекулярного превращения энергии молекулой-преобразователем служит переход стационарной энергии химических связей трифосфатной группировки молекулы АТФ в подвижную энергию возбуждения электронов ее пуриновой части (см. рис. 63). Более сложным примером являются конформационные изменения белковых молекул в процессе преобразования одного вида энергии в другой (например, мышечное сокращение). [c.188]

Рассмотрим в самом общем виде характеристику релаксационных явлений в низкомолекулярных веществах [7]. Появление релаксационных процессов в реальных низкомолекулярных телах определяется отсутствием абсолютной упорядоченности в расположении атомов или молекул в теле, а отсюда неодинаковыми энергетическими уровнями в них. В силу этого даже в том случае, если средняя кинетическая энергия элементарных частиц будет мала, среди них будет некоторое число, в котором кинетическая энергия может быть большой. [c.131]

По-видимому, следует термин тактоиды сохранить для систем коллоидного характера. В области полимерных жидких кристаллов, основными представителями которых являются жесткоцепные полимеры, лучше пользоваться терминологией, установившейся для жидкокристаллических систем, образуемых низкомолекулярными органическими соединениями, где элементарными частицами, определяющими образование упорядоченных систем, являются молекулы. Это тем более справедливо, что для наиболее важного класса полимерных жидких систем, по-видимому, полностью справедливо проведение аналогии с низкомолекулярными системами, как это успешно делается вообще для растворов полимеров. [c.23]

Существенное влияние на химическую стойкость материалов оказывает их структура. Известно, что неорганические материалы кристаллической структуры более химически устойчивы, чем аморфные вещества того же химического состава. Это объясняется упорядоченным расположением элементарных частиц и высокой плотностью вещества, затрудняющей проникание агрессивных жидкостей и газов внутрь кристалла. [c.11]

Мир клеточного автомата, определенный этим правилом, является настоящим микрокосмом механических явлений обычной и статистической механики (рис. 9.9Ь). Он поддерживает большой набор элементарных частиц (аналогичных глайде-рам разд. 3.4) некоторые из них маленькие и быстрые, а некоторые большие и медлительные. Частицы могут расщепляться в результате столкновения и возникать как новые комбинации частиц тем не менее энергия по Изингу при столкновениях сохраняется [45]. Если вы начнете с облака горячего газа - случайного пятна на чистом фоне - облако будет медленно терять тепло от расширения и испарения, и возникнут различные уровни упорядоченных структур. [c.105]

Упорядоченность в системе элементарных частиц [c.62]

В физике элементарных частиц за последние двадцать лет было открыто очень много новых частиц. Все они различались по своим свойствам и между ними, казалось, не было ничего общего. В результате в теории наступил период разброда. Однако, как это часто бывало в ходе развития науки, по мере увеличения числа элементарных частиц и, казалось, все большей бессистемности сформировалась объединяющая теория и упорядоченность стала очевидной. Теперь большинство частиц, классифицировано, и они могут быть отнесены к двум разным семействам кваркам и лептонам. I. Кварки входят в состав адронов. 2. Существуют два класса адронов барионы и мезоны. Барионы образованы тремя кварками, а мезоны — парами кварк/антикварк. Протон и нейтрон относятся к барионам. [c.63]

Среди элементарных частиц обнаруживается более высокая степень упорядоченности, чем ранее предполагалось. [c.67]

Упорядоченность преобладала на всех уровнях эволюции. Неупорядоченность в физике и биологии отражает лишь отсутствие знаний о ранних эволюционных событиях или о низших уровнях организации. Эволюция элементарных частиц протекала самым организованным образом, так же как и эволюция химических элементов и минералов. Биологическая эволюция столь же строго соблюдала ту же упорядоченность. Впечатление неупорядоченности, создающееся у ряда авторов, порождается не организацией материи, а наличием во всех явле- [c.360]

В эволюции элементарных частиц прослеживается упорядоченность, так же как и в эволюции химических веществ и минералов. Впечатление неупорядоченности в физике и биологии порождается динамичностью процесса, а ие его организацией [c.363]

Дефекты в кристаллах. Кристаллическая решетка со строго определенными параметрами и повторением совершенно одинаковых элементарных ячеек является условной схемой, от которой в действительности всегда бывают отклонения. Вполне упорядоченное расположение частиц отвечает идеальным кристаллам, к которым более или менее приближаются встречающиеся в природе и получаемые искусственно реальные кристаллы. [c.151]

Коалесценция частиц дисперсной фазы приводит к изменению дисперсности системы. Устойчивость к процессам коалесценции и коагуляции в реальных нефтяных дисперсных системах различна. Для рассмотрения механизмов образования элементов дисперсной фазы в нефтяных дисперсных системах удобно рассмотреть надмолекулярные структуры в системе, а может быть и частицы дисперсной фазы, состоящие из смолисто-асфальтеновых веществ или высокомолекулярных парафиновых углеводородов, в виде жестких тел с малыми размерами, определенной формы и некоторым запасом поверхностной энергии, способствующей взаимодействию этих тел, с образованием пространственных структур наивыгоднейшей конфигурации, то есть наиболее компактных и с минимально возможным объемом. При пониженных температурах этот процесс приводит в конечном итоге к образованию упорядоченной кристаллической структуры. При повышенных температурах, вследствии дезорганизующего воздействия теплового движения, устанавливается лишь частичное равновесие сосуществующих в системе молекулярных или надмолекулярных группировок конечных размеров, имеющих сходную ориентацию. Подобные группировки в нефтяных дисперсных системах отличаются расплывчатыми границами, образованными переходным сольватным слоем. Определение размеров элементарных группировок в нефтяных дисперсных системах является достаточно сложной задачей, не решенной окончательно до последнего времени. [c.56]

Итак, особенностями кристаллов являются высокая степень упорядоченности частиц (наличие ближнего и дальнего порядка), определенная симметрия образуемых частицами элементарных ячеек и, как следствие, анизотропия свойств. В зависимости от природы частиц, находящихся в узлах кристаллической решетки, и от того, какие силы взаимодействия между ними преобладают в данном кристалле, различают молекулярные, атомные, ионные и метал.пические решетки. [c.160]

Интегральная интенсивность когерентного рассеяния упорядоченной структуры, при расчете которой складываются амплитуды элементарных рассеянных волн, так же как и интегральная интенсивность рассеяния неупорядоченной структуры (газ), при расчете которой складываются интенсивности рассеяния отдельных частиц, пропорциональна числу рассеивающих частиц (закон сохранения энергии рассеянного излучения). [c.33]

Первой и наиболее простой из этих структур можно смело назвать различные фазовые границы. Они служили основой физической и химической адсорбции, которая а) вносила элементарное упорядочение во взаимное расположение частиц б) увеличивала концентрацию последних и в) служила фактором появления каталитического эффекта. [c.197]

Большинство веществ при охлаждении ниже температуры плавления переходят в кристаллическую форму. Но некоторые вещества, как, например, стекло, вар и многие органические полимеры, особенно при быстром охлаждении, не способны достичь той степени упорядоченности, которая характерна для кристаллических решеток. Из-за того, что их молекулы обладают большими размерами, причудливой формой и недостаточно большой подвижностью, эти вещества образуют структуры, которые иногда называют переохлажденными жидкостями или стеклами. В таких структурах ближайшие соседи могут занимать почти правильные положения в решетке, но следующие соседи гораздо больше отклоняются от правильных положений в решетке, и поэтому за пределами одной элементарной ячейки в расположении частиц не удается установить достаточной степени упорядоченности. Подобные твердые вещества называют аморфными (бесформенными) телами. На рис. 10.18 структура аморфного вещества сопоставляется с настоящей кристаллической решеткой. [c.180]

Согласно теории диссипативных систем и теории бифуркаций Пригожина, возникновение упорядоченной структуры из беспорядка означает неожиданное и резкое отклонение поведения системы от соответствующей термодинамической ветви, скачкообразное изменение свойств, получившее название "бифуркация". Возникновение бифуркаций связано с флуктуациями - беспорядочным, чисто случайным явлением, которое проявляется в определенных условиях и вызвано специфическими молекулярными свойствами микроскопических составляющих, т.е. тем, что по определению не учитывается равновесной термодинамикой и линейной неравновесной термодинамикой. В равновесных системах флуктуации симметричны, обратимы, случайны и образуют сплошной фон. Их эволюция может быть ограниченной и кратковременной, а поэтому они, как правило, не влияют на свойства системы. Известным исключением является флуктуация плотности, определяющая броуновское движение коллоидной частицы и классическое релеевское рассеяние света гомогенной средой. Общий характер равновесных процессов, в которых отсутствуют бифуркации, не зависит от особенностей внутреннего строения и взаимодействий микроскопических частиц. Именно благодаря этому обстоятельству равновесная термодинамика обладает единым теоретическим базисом - универсальной теорией, не учитывающей внутренних свойств элементарных составляющих и, следовательно, справедливой для всех процессов такого рода, и поэтому может строиться как наука исключительно на аксиоматической основе. [c.92]

При сравнении структур смазок видно, что образцы 3—6 (см. рисунок, в — е) имеют близкую степень анизодиаметричности их элементарные частицы образуют одинаковые по внешнему виду агрегаты, несколько отличные от образцов 1 и 2. При использовании масел МС-6 и ИС-12 (см. рисунок а, б) резко уменьшается диаметр кристаллитов и исчезают крупные пластинки. Дисперсная фаза этих смазок содержит также очень мелкие чешуйки. По-видимому, дисперсионная среда препятствует упорядочению кристаллов мыла в сравнительно крупные палочкообразные волокна. [c.34]

Как уже отмечалось, упорядоченные по взаимному расположению частиц системы образуются не только веществами, в которых элементарными частицами являются асимметричные (и дифильные) молекулы, но и асимметричные надмолекулярные образования. Сюда относятся различные коллоидные системы, включая также такие, как взвеси удлиненных кристаллитов пятиокиси ванадия и некоторых типов глин с пластинчатой структурой частиц. Аналогичные упорядочения наблюдаются в биологических системах, в частности в водных дисперсиях вирусов, среди которых наиболее подробно изучен в этом отношении вирус табачной мозаики. В коллоидной химии для подобных систем, в которых происходит спонтанное самоупорядочение элементарных частиц, установился термин тактоиды . Этот термин был использован Флори и для систем жесткоцепной полимер—растворитель, хотя по своему строению макромолекулы жесткоцепных полимеров нельзя непосредственно отнести к надмолекулярным образова- [c.22]

При нагревании, из-за усиления теплового движения частиц, упорядоченность взаимного расположения элементарных магнитиков в конце концов нарушается. Температуры, при которых теряется ферромагнетизм ( точки Кюри ) или антиферромагне- [c.339]

Эволюция—это процесс, внутренне присущий строению Вселенной. Она фактически начинается с образования элементарных частиц на заре превращения энергии в вещество. Эволюция началась с рождением Вселенной. И это не какой-то расплывчатый процесс, поскольку у элементарных частиц уже выявлены определенные предки и особые правила эволюции. Позднее химические элементы периодической таблицы также претерпевак5т упорядоченную и четко выраженную эволюцию. Еще позднее происходит эволюция минералов. Эти три отдельные эволюции (гл. 4, 6 и 8) предшествуют биологической эво,-люции. [c.37]

Дисперсность сажи характеризуется либо размером ее частиц, либо величиной удельной поверхности. По данным рентгеноструктурного анализа, элементарные частицы, из которых состоят вторичные агрегаты, сложены из мельчайших кристалликов графитовой структуры (8). Каждый такой кристаллит состоит из слоев графитовой решетки, которые образованы шеспигранниками углеродных атомов, причем отдельные параллельные слои не строго упорядоченно расположены друг относительно друга, как это наблюдается у графита, а повернуты друг к другу совершенно произвольно (рис. 2). Поэтому свойства сажи отличаются от свойств графита, а именно сажа не обладает смазывающим действием и имеет [c.105]

В отношении внутреннего строения различие между кристаллическим и аморфным состояниями вещества состоит в следую1И,ем. Упорядоченное расположение частиц в кристалле, отражаемое элементарной ячейкой, сохраняется на больших участках кристаллов, а в случае хорошо образованных кристаллов — во всем их объеме. В аморфных телах упорядоченность н раеположеиии частиц наблюдается только на очень малых участках. Кроме того, в ряде амор(()иых тел даже эта местная упорядоченность носит лишь приблизительный характер. Это различие можно коротко сформулировать следующим образом структура кристаллов характеризуется дальним порядком, структура аморфных 1СЛ — бли ж н и м. [c.164]

Морфология образующихся частиц зависит от целого ряда факторов, но наиболее важным является соотношение скоростей их зарожд ения и роста, которые в свою очередь в значительной степени зависят от пересыщения системы. Окончательный размер частиц определяется числом центров кристаллизации и скоростью осаждения вещества. Умеренно растворимые вещества, например карбонаты, обычно осаждаются в виде очень мелких частиц. При медленном, регулируемом росте умеренно растворимых солей можно получать монодисиерсные осадки. При высоких степенях пересыщения первичный критический центр кристаллизации может быть меньше размера элементарной ячейки решетки и начинает расти, не имея упорядоченной кристаллической структуры. Таким путем можно получать аморфные или частично кристаллизованные осадки [И]. При низких степенях пересыщения образуется хорошо сформированный кристаллический осадок, причем форма частиц зависит от структуры кристалла и от процессов, преобладающих на поверхности раздела фаз в ходе роста. На морфологию осадка сильно влияет скорость роста кристаллов. При низких скоростях образуются компактные кристаллы, форма которых соответствует кристаллической структуре. Ионы в растворе вблизи поверхности раздела кристалл — жидкость играют важную роль в модификации формы кристалла. При высоких степенях пересыщения нередко образуются объемистые осадки с дендритными частицами. При еще больших уровнях пересыщения получаются очень мелкие частицы, способные к агломерации или образованию золей. [c.19]

Под сольватацией в молекулярных растворах понимают взаимодействие молекулярных или надмолекулярных объектов системы с молекулами растворителя, при котором не происходит никаких химических превращений молекул растворяемых частиц и растворителя, их ассоциирования и агрегирования, а образуется новый раствор с определенным химическим составом и структурой. Структура полученного раствора зависит во многом от природы растворителя и растворенрюго вещества, их концентрации, внешних условий и воздействий на систему. Под структурой раствора в зтом случае понимают соответствующую установившимся межмолекулярным взаимодействиям статистическую упорядоченность системы растворитель-растворенное вещество-продукты их взаимодействия в элементарном объеме при заданных условиях. [c.39]

Стру1 тура неорганических веществ. Подавляющее большинство неорганических веществ при комнатной температуре находится в твердом состоянии. А для твердых тел обычным и устойчивым состоянием является кристаллическое . Кристаллы характеризуются упорядоченным расположением частиц в строго определенных точках пространства. Если эти точки соединить пересекающимися друг с другом прямыми линиями, получится пространственный каркас, называемый кристаллической решеткой. Для ее описания необходимо знать расположение структурных единиц (атомов, молекул) в ее элементарной ячейке, параллель- [c.12]