Современная наука в состоянии не только объяснить многие свойства твердых тел, но и указать пути их целенаправленного изменения. Это стало возможным благодаря расширению и углублению представлений о природе межатомного взаимодействия и электронного строения вещества. Квантовая теория твердого тела объяснила существование тел различной природы (диэлектриков, полупроводников, металлов) и показала, что физическая картина межатомного взаимодействия непосредственно связана с особенностями электронного строения вещества.
В основе всех типов межатомных связей лежит кулоновское взаимодействие электронов и ионов (или ядер), составляющих вещество, и межатомные связи различаются не природой взаимодействия, а характером движения атомов, валентных электронов, ионов (ядер). Традиционно в твердых телах выделяют ионную, ван-дер-ваальсову, ковалентную или валентную металлическую связи. Ионная связь характерна для диэлектриков или изоляторов, ковалентная - для полупроводников, металлическая - для хороших проводников электрического тока - металлов. Ни одна связь не встречается в чистом виде, и данное вещество относится к тому или другому типу по характеру преобладающей связи. Связь можно менять, изменяя состав объекта и внешние условия.
Представления об электронном строении вещества непрерывно обогащаются и совершенствуются. Теория уже вышла за рамки чистой науки и является необходимой потребностью практики. Ниже рассматриваются основные представления электронной теории, описывающие физическую картину межатомного взаимодействия в твердых телах. Наряду со ставшими уже традиционными излагаются и новые идеи. Теоретические выкладки практически не используются, методы теории не рассматриваются - это предмет отдельного обсуждения. Предполагается, что читатель знаком с такими понятиями, как электронные оболочки атомов, валентные электроны, уравнение Шредингера, импульс частицы и т.д.
Вперед
Посмотреть комментарии[1]
|
