Элементы микроскопической теории

В кинетической теории разрушения предполагается связать конечные свойства напряженного образца с движением и свойствами молекул. Следовательно, кинетическая теория дает такое молекулярное описание деформирования микроскопически неоднородных анизотропных совокупностей цепей, с помощью которых могут быть выявлены критические процессы деформирования. Макроскопическое деформирование любой совокупности цепей включает деформацию, смещение и (или) переориентацию таких различных элементов надмолекулярной организации, как направления связей, сегменты цепей и кристаллические ламеллы. Молекулярную природу рассмотренных деформационных механизмов выявляют различные спектроско- [c.40]

Элементы микроскопической теории [c.266]

Уравнение (23) показывает, как явление, описанное уравнениями (10)—(13), которое является чисто нестационарным, пока рассматривается каждый поверхностный элемент, результируется в макроскопически стационарный процесс, при условии, что функция распределения возраста элементов неизменна во времени. Модель пленочной теории предполагает, что рассматриваемое явление даже в микроскопическом масштабе настолько отвечает условиям стационарности, что член д i дt из уравнения (1.1) выпадает. [c.22]

Согласно теории микропар, причиной электрохимической коррозии металлов является наличие на их поверхностях микроскопических короткозамкнутых гальванических элементов, возникающих вследствие неоднородности металла и его контакта с окружающей средой. В отличие от специально изготовляемых в технике гальванических элементов они возникают на поверхности металла самопроизвольно. На поверхности любого металла, находящегося в атмосфере, всегда есть условия для построения гальванического элемента. В тонком слое влаги, всегда существующем на поверхности металла, растворяются СОг, 50г и другие газы из воздуха. Это создает условия для соприкосновения металла с электролитом. [c.132]

Теорией, объясняющей основные свойства атомных и ядерных явлений, является квантовая механика, начало которой было заложено работами де Бройля, Бора, Шредингера, Гейзенберга, М. Борна, Дирака, Паули, Ферми, Фока и др. Квантовая механика является теорией, лежащей в основе объяснения свойств атомов, молекул и атомных ядер, т. е. явлений, происходящих в элементах объема, линейные размеры которых порядка 10" —10" см. Объекты такого масштаба (далее мы будем кратко называть их объектами микромира) непосредственно не воспринимаются нашими органами чувств. Их изучение возможно только с помощью приборов , т. е. таких микроскопических систем, которые переводят воздействия микрообъектов на макроскопический язык. [c.13]

Релаксация, т. е. процесс возвращения системы и состояние термодинамического равновесия после прекращения действия возмущения, существенно зависит от микрофизических характеристик системы. В общей теории релаксации рассматривают время т и длину I свободного от соударений пробега между любыми двумя микроскопическими элементами системы (молекулами, электронами в металле, фононами и т. д.). Величины т и / обычно существенно меньше соответственно времени про- [c.24]

В разное время были предложены различные теории коррозии металлов в электролитах. Большинство авторов теперь рассматривает коррозию металлов в электролитах как результат работы множества находящихся на поверхности металлов микроскопических короткозамкнутых гальванических элементов, возникших вследствие неоднородности металла или неоднородности окружающей среды. Это предположение было впервые высказано в 1830 г. швейцарским ученым де ла Ривом. [c.27]

Вернемся к атомистике. Ее торжество в химии закономерно, но в некоторых отношениях удивительно. Ведь химик — тем более химик прошлого века — имеет дело с весьма ощутительными количествами вещества, содержащими громадные числа атомов. Отдельных атомов химик в руках не держит. И тем не менее химии удалось полностью утвердить понятие об атомах различных элементов и на этой основе построить теорию строения молекул, поражающую своей красотой и стройностью. При этом единственным источником информации служат химические превращения вещества — реакции, приводящие к синтезу или расщеплению соединений. Макроскопические опыты рассказали о детальных свойствах атомов, микроскопических частиц. Современной экспериментальной физике с ее мощными методами прямого наблюдения структуры молекул выпало на долю прежде всего подтверждение и уточнение результатов, ранее полученных химиками. [c.68]

Согласно электрохимической теории коррозии поверхность, покрытую раствором травителя, можно рассматривать как многоэлектродный гальванический элемент, состоящий из большого числа соединенных между собой микроскопических электродов — катодов и анодов. [c.278]

Приведенные выше дифференциальные уравнения, будучи по существу правильными, фактически не имеют глубокого физического смысла, поскольку О является чисто формальной величиной, не связанной простым соотношением с реальными процессами диффузии. Коэффициент О, как правило, зависит от концентрации и может принимать отрицательные значения. Возникающие в связи с этим трудности можно устранить, если рассмотреть диффузию на микроскопическом уровне. Поскольку диффузия в кристаллах обычно связана с наличием дефектов, то, очевидно, дефекты и представляют собой те элементы структуры, на которых должно основываться микроскопическое рассмотрение. Такое рассмотрение показывает, что изменения макроскопических коэффициентов диффузии являются следствием двух эффектов, а именно а) взаимодействия между различными дефектами и б) влияния электрических полей. Последний эффект, очевидно, будет сказываться только в случае заряженных дефектов. Одновременно можно также выяснить те условия, при которых диффузия, описываемая с помощью макроскопического приближения, подчиняется закону Фика с постоянным коэффициентом О. Общая теория диффузии, в которой учитываются два указанных выше фактора, была разработана на основе термодинамики необратимых процессов [33]. Здесь мы не будем излагать этот довольно формальный метод, а рассмотрим лишь некоторые частные случаи. [c.574]

Изучение электрических свойств молекулярных твердых веществ долгое время было пасынком физики твердого тела. До разработки квантовомеханической теории физики и химики изучали макроскопические свойства — такие, как твердость, сжимаемость и проводимость — самых различных материалов. Кристаллические типы не были еще достаточно четко дифференцированы, а поскольку представления о твердом теле были весьма ограниченными, не были выбраны какие-либо вещества в качестве специфических моделей для изучения того или иного из этих свойств. После появления зонной теории твердого тела наибольшее значение приобрели микроскопические свойства веществ, однако молекулярные твердые тела остались в стороне от рассмотрения. Одной из причин создавшегося положения могло явиться то, что не нашлось вещества, которое подошло бы в качестве простой теоретической или экспериментальной модели. Для металлов моделью мог служить литий или натрий, для ионных кристаллов — хлористый натрий, для полупроводников — германий и кремний. Простейшие же твердые вещества молекулярного характера, например монокристаллы водорода, гелия, аргона или неона, малодоступны и их трудно изучать. Даже сера и иод — первые из элементов периодической системы, образующие молекулярные кристаллы при комнатной температуре,— не привлекли серьезного внимания, так как по своей природе они довольно сложны. Другая очень веская причина относительного пренебрежения молекулярными твердыми веществами кроется в трудности практического применения этих веществ. Чрезвычайная мягкость, малая прочность на разрыв и низкая электропроводность делают их мало интересными для инженеров. Положение изменилось с появлением полимеров, но они нашли применение в электротехнике лишь как изоляторы, и поэтому измерения, описанные в литературе, носили прикладной характер и касались определения в основном изоляционных свойств, а не проводимости. [c.9]

В связи с этим отметим, что Каллен в своем исследовании вывел соотношения Онзагера методом, отличным от метода Онзагера, основанным на теории флюктуаций, В выводе Каллена элементы ансамбля рассматриваются путем интегрирования уравнения Шредингера. Хотя исследования Каллена очень важны для теории необратимых процессов, они здесь не приводятся, во-первых, потому, что его работа относится к микроскопической физике, а во-вторых, из-за некоторых принципиальных трудностей, присущих статистическому описанию. [c.264]

Линейная термодинамика неравновесных процессов не объяснила способность открытых систем к самоорганизации и не решила принципиальный вопрос о совместимости второго начала термодинамики с процессами структурирования и, следовательно, не устранила противоречивость физической и биологической формулировок эволюционных идей. Таким образом, не удалась попытка создать общую теорию неравновесных процессов путем минимальной коррекции основ равновесной термодинамики, без внесения в термодинамическое рассмотрение качественно новых элементов. Тем не менее проделанная работа сыграла важную роль в последующем 4>азвитии термодинамического подхода. Она явилась началом движения в правильном направлении, а именно в направлении изучения свойств стационарных процессов открытых систем при удалении от положения равновесия. Линейная неравновесная термодинамика показала (и в этом ее принципиальное достижение), что непременными условиями структурирования открытых систем являются, во-первых, наличие взаимообусловленности между свойствами макроскопической системы и ее микроскопических составляющих и, во-вторых, взаимодействие с привносящей негэнтропию окружающей средой. Дальнейшие исследования вскоре привели к широким обобщениям и формулировке ряда характерных особенностей термодинамических моделей самопроизвольной пространственной и временной структурной организации и, таким образом, к становлению нелинейной неравновесной термодинамики. [c.448]

Теории диффузии. Современные теории подходят к изучению разновидностей диффузии, с одной стороны, феноменологически, не принимая во внимание атомную структуру тел, и, с другой, — рассматривая конкретную атомную модель (микроскопические теории). Феноменологическая теория, предполагающая, что диффузия протекает в результате наличия градиента концентрации, была разработана Фиком, взявшим за основу уравнения теплопроводности, выведенные Фурье. Уравнения Фика являются простейшими в теоретическом описании процессов диффузии при постоянной температуре. Они не учитывают механизм перемещения атомов диффундирующего элемента. Фик исходил из гипотезы, что в изотропной среде количество диффундирующего вещества т, проходящее в единицу времени единичную площадь поперечного сечения, пропорционально градиенту концентрации, измеряемому по нормали к этому сечению (первое уравнение Фика) [3] [c.198]

Теория активных ансамблей (Н. И. Кобозев, 1939). В соответствии с данной теорией каталитический процесс происходит на группе атомов, называемых активным ансамблем. В отличие от мультиплетной теории атомы активного ансамбля не являются элементами кристаллической решетки катализатора и могут свободно мигрировать в пределах определенной области поверхности катализатора, называемых блоками миграции. Блоки миграции ограничены потенциальными барьерами, возникающими за счет микроскопических трещин, наличия примесей, неоднородности твердой поверхности. Избирательность катализа объясняется миграцией атома и изменением геометрических параметров ансамбля. [c.300]

Обратимся теперь к развитой И. Пригожиным нелинейной неравновесной термодинамике, важнейшими составными элементами которой являются, как отмечалось, теория диссипативных систем и теория бифуркаций [43]. К непременным условиям возникновения упорядоченной структуры в диссипативной системе следует отнести, во-первых, наличие обмена с окружающей средой веществом и/или энергией во-вторых, состояние системы должно находиться далеко от положения равновесия, где наблюдается нелинейность термодинамических уравнений движения, нарушение соотношения взаимности Онсагера и принципов локального равновесия и минимума производства энтропии Пригожина в-третьих, отклонение системы от равновесного состояния не может быть представлено путем непрерывной деформации последнего и, следовательно, отнесено к одной термодинамической ветви. Это условие будет соблюдаться в том случае, если малые изменения на входе вызывают большие отклонения на выходе или, иными словами, когда значения градиентов соответствующих термодинамических параметров (температуры, давления, концентрации) превышают критические величины. И, наконец, в-четвертых, организация упорядоченной макроскопической структуры должна быть результатом как случайного, так и детерминистического кооперативного (согласованного, синэргетического) движения микроскопических частиц. [c.91]

Электронно-микроскопическое исследование натриевых силикатных стекол показало наличие двух основных структурных элементов кремнезема и групп 38102 МааО [206]. Массон применил теорию органических полимеров к силикатным расплавам для того, чтобы предсказать распределение ионных разновидностей во всей области составов, вплоть до состава, в котором имеет место максимальная полимеризация, допускаемая указанной теорией. Результаты сравнивались с экспериментальными значениями для распределения полимерных разновидностей, найденными путем превращения ионных разновидностей в силикатных стеклах в триметилсилильные производные [207—212]. [c.228]

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ - анализ структуры материала и его дефектов. Для исследования атомно-кристаллической структуры исполт,зуют дифракцию и рассеяние рентгеновских лучей (см. Рентгеноструктурный анализ), электронов (см. Электронографический анализ) и нейтронов (см. Нейтронографический анализ). Получили распространение методы анализа с использованием ориентационных эффектов при рассеянии тяжелых заряженных частиц (см. Ме-тодом ориентационных аффектов анализ), а также автоионный микроскопический анализ, в к-ром используют ионизацию атомов (или моле-ку.т) газа в неоднородном электр. поле у поверхности образца. При рассеянии потоков излучений атомами, находящимися в узлах идеальной кристаллической решетки, возникают резкие максимумы и диффузный фон вследствие комптоновского рассеяния. По положению и интенсивности максимумов определяют тип кристаллической решетки, размеры элементарной ячейки и расположение атомов в ней. Нарушения идеальности кристалла, напр, колебания атомов, наличие атомов различных хим. элементов, дислокаций, частиц новой фазы и др., изменяют положение, форму и интенсивность максимумов и вызывают дополнительное диффузное рассеяние, что дает возможность получать информацию об этих нару-шеннях. Дифракционными методалш изучают также строение веществ (напр., аморфных), пе обладающих строгой трехмерной периодичностью. Теории дифракции всех излучений имеют много общего, в то же время в них есть особенности, обусловли- [c.470]

Возможно, читатель будет удивлен, узнав, что безоговорочное признание клетки функциональной единицей высших (эукариотических, хромосомных) организмов — событие сравнительно недавнее, относящееся лишь к 1839 г., т. е. к тому времени, когда ботаник Шлейден и зоолог Шванн независимо друг от друга разработали свою плеточную теорию. Следующее важное открытие в этой области было сделано в 1859 г., когда Вирхов показал, что все клетки происходят только от других, ранее существовавших клеток. С тех пор ведутся многочисленные микроскопические исследования, в которых структура всевозможных животных и растительных клеток тщательно изучается. Разрешающая способность микроскопов за это время чрезвычайно сильно возросла сначала исследования велись только с помощью светового микроскопа теперь используются электронные микроскопы. На основании этих исследований возникло представление о клетке как о чрезвычайно с гожном образовании. Если раньше мы различали в клетке только мембрану, капельку цитоплазмы, окруженную этой мембраной, и взвешенное в цитоплазме ядро, содержащее хроматин, то теперь мы знаем, что клетка состоит из лшожества разнообразных взаимосвязанных элементов, обладающих весьма сложной структурой и организацией. Эти элементы могут варьировать у разных организмов, в разных тканях и в разных типах клеток. Однако во всей этой сложной картине можно уловить определенный порядок хотя в действите.льности и не существует такого образования, как типичная клетка, почти всем клеткам, по-видимому, свойственны некоторые общие черты. Можно указать некоторые общие субклеточные структуры, которые, очевидно, являются гомологичными в морфологическом, топологическом, а возможно, и в функциональном отношении во всех клетках независимо от их происхождения. Попробуем теперь охарактеризовать некую типичную животную клетку, пользуясь электронной микрофотографией, приведенной на фиг. 76, и схемой фиг. 77. Такая клетка со средним диаметром около 20 мк (2-10 А) и объемом 5000 мк представляет собой чрезвычайно мелкий объект, поскольку максимальное разрешение, достигаемое с помощью электронного микроскопа, лежит в пределах 5—10 А. [c.240]

Явление коррозии анода в гальваническом элементе послужило основой для теории локальных или микроэлементов. По этой теории коррозия металла происходит вследствие наличия в металле очень мелких включений других металлов. При погружении такого металла в электролт образуется ряд микроскопических гальванических элементов по схеме металл 1 электролит включение ) металл (рис. 3). Если анодом служит основной [c.20]

Использование понятий теории вероятности связано с необходимостью усреднения микроскопической плотности частиц по некоторому элементу объема, размер которого может быть тем меньше, чем больше частиц в системе или, чем больше время усреднения в формуле (23). Радиальная функция распределения g r) дает ин-4юрмацию о средней структуре жидкости. Она может быть получена путем Фурье-преобразования, кривой интенсивности рассеяния рентгеновских, электронных или нейтронных лучей. Обычно с ее помощью обсуждают понятие ближнего порядка в жидкости. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология