منو
 صفحه های تصادفی
فلسفه علم
امام رضا علیه السلام و خبر از آینده شخصی فقیر
پراگماتیسم
تعارض دیدگاه امام خمینى و سکولاریزم
جدا سازی یون فلزی آلاینده آب
تاریخچه علم فسیل شناسی
تیره مورینگاسه
پیامبر اكرم
گونه
اسامی برندگان فراخوان
 کاربر Online
502 کاربر online
تاریخچه ی: خواص عمومی مواد

تفاوت با نگارش: 1

Lines: 1-33Lines: 1-42
-!دید کلی:
بر خلاف اکثر مایعات و گازها و مولکولها یا اتمهای مواد جامد خیلی به هم نزدیک‌اند، ترتیب اتمها در بعضی مواد جامد ، مثل الماس و سنگ نمک ، سیار منظم است و یک شبکه خاص در سرتاسر ماده بطور منظم تکرار می‌شود. ساختمان اتمی فلزها هم دارای این الگوی منظم است که حالت بلوری خوانده می‌شود. در بعضی دیگر از مواد جامد ، مثل شیشه ، ترتیب اتمها کم و بیش بصورت تصادفی است. ولی در تمام مواد جامد اتمها به شدت با هم درگیرند. اندرکنش بین اتمها باعث بوجود آمدن باندهای سطوح انرژی می‌شود. به کمک این باندها می‌توان خواص الکتریکی متمایز کننده هادیها ، عایقها و نیمه هادیها را بدست آورد.
!وضعیت بار الکتریکی اتم:
اتمها در واقع نقاط مختلف یک ماده بلوری خنثی هستند، چون بار مثبت پرتونهای هسته توسط بار منفی الکترونهای اطراف آن کاملا خنثی می‌شود. الکترونها بصورت لایه لایه هسته را در برمی‌گیرند. الکترونهای لایه آخر ـ موسوم به الکترونهای ظرفیت ـ اهمیت عملی خاصی دارند. این الکترونها در واکنشهای معمول شیمیایی ، مثل سوختن ، زنگ زدن ، آبکاری و غیره و همچنین در عمل هدایت دخالت دارند. الکترونهای لایهةای داخلی به شدید وابسته به هسته بوده و نمی‌توانند در واکنشهای شیمیایی وارد شوند. البته بسته به انرژی برخی واکنشها ، مثلا واکنشهای با چند میلیون درجه‌ای ، ممکن است الکترونهای لایه داخلی از هسته جدا شوند.
لایه آخر ب
عضی از مواد کامل و برخی دیگر نا کامل‌اند. لایه کامل از نظر شیمیایی ی‌اثر است برا مثال گازهای نادر از چنین وضعیتی برخوردارند. خوشبختانه لایه آخر اتمها بیشتر مواد کامل نیست. این مواد در واکنش یمیایی با مواد دیگر ممکن است به لایه آخرشان تقریبا تکمیل شود در این صورت ماده تمایلی به از دست دادن الکترون ندارد و اصطلاحا عایق خوانده می‌شود. از طرف دیگر مواد مثل فلزات به شدت لایه آخر ناقص اشته که الکترونها آن بطور ضعیف به هسته وابسته است. کمترین نیرویی آنها را جدا کرده و در فرایند جریان وارد می‌کند.
!مکانیسم‌های تحریک کننده الکترون:
مکانیسم مهمی ، که الکترونها را جدا کرده و ا
ز پدیده حرکت وارد می‌کند را در نظر می‌گیریم. می‌دانیم که اتمها ، مولکولها و الکترونهای هر ماده‌ای جنبشی دائمی دارد که این جنبش در مواد سرد کمتر از مواد گرم است. دما را می‌توان میاری از این حرکت در نظر گرفت. اگر در شبکه ساختمان مواد هر اتم را یک نقطه در نظر بگیریم، در سه جهت دستگاه مختصات برای حرکت آزادی دارد. بر طبق قانون بولتزمن انری ر هر یک از این جهت‌ها با دمای مطلق ماده متناسب ست ـ البته ان قنون برای مولکولهای گاز صادق بوده و برای مواد چگالتر تقریبا خوب است.
!اثر گرما بر رسانندگ
ی فلز و نیم رسانا:
شبکه
اتمی ماده را می‌توان ر جنبش دائمی در نظر گرفت. هر قطه از شبکه حول ما مرکزی خود ، بطور تصادفی تکان می‌خورد. بسته به نوع ماه ، ار دما زیاد باشد، بعضی از الکترونهی غیر آزاد اتم کند شده و آماده هدایت می‌شود. به همین دلیل است که عایقها ، که ابتدا باز آزاد کمی داشتند، با زیاد بودن دما بهتر هدات میکنند. از طرف دیگ هدایت کننده‌های فلزی در دماهای بالا هدایت ضعیفتری درند، با در نظر گرفتن وقایعی که هنگام رانش ناشی از اعمال میدان الکتریکی از فلز اتفاق می‌افتد، می‌توان دلیل این مطلب را فهمید .
در دماهای بالاتر ، دام
نه لزشهای نقاط شبکه بلوری بزرتر است. وقتی که الکترونها در میان شبکه رانده می‌شوند، ظاهرا اتمهای بزرگتری در مقابل خود می‌بینند. احتمال برخورد بالا می‌رود و در نتیجه بازده الکترون در ایجاد جریان کم میشود. اینکه افزایش انرژی نوسان در دماهی بالا می‌تواند الکترونهای بیشتری در فلز آزاد کند، اهمیت چندانی ندارد، زیرا همه الکترونهای لایه ظرفیت آنها آزاد محسوب می‌شود. یعنی در فلزهای تک ظرفیتی چگالی الکترونهای هدایتی با چگالی اتمها برابر بوده و مستقل از دما است.
!حالات فیزیکی ماد
ه: />بطوریکه می‌دانیم اجسام ممکن است به سه حالت گاز ، مایع و جامد وجود داشته باشد. با قبول اینکه ماده از مولکولها تشکیل شده است می‌توان خواص اجسام را در این سه حالت توضیح داد.
در ابتدائ
ی‌ترین بحث‌ها هر ماده‌ای که شکل معین و حجم معین داشته باشد جامد می‌گویند. ولی در مباحث پیشرفته علمی روی جامد حرکت ذرات نبت به ازها و مایعات محدودتر بوده و با نظم خاصی در نقاط معینی قرار دارند بعبارتی دیگر جامدات ساختمان بلوری دارند. قابل ذکر است که موادی که ساختمان بلوری دارند، نقطه ذوب معینی دارند.
هر ماده‌ای که
شکل نامعین و حجم نامعین دارند گاز میگویند. هر ماده‌ای شکل نا معین و حجم معین داشته باشد مایع گفته می‌شود. در حالت گاز ، بعلت حرکت سریع و نامنظم مولکولها ، ذرت از بطور یکنواخت در تمام حجم آن پخش شده‌اند. فاصله مولکولها از یکدیگر نسبتا زیاد است ولی در حالت مایع ذرات خیلی به هم نزدیکتر هستند. این موضوع را می‌توان از کوچک بودن قابلیت انقباض مایعات نیز نتیجه گرفت.
نیروی جاذ
به بین ذرات در حالت مایع خیلی بیشتر است تا در حالت گاز. ولی با وجود این ، مقدار آن به اندازه‌ای نیست که ذرات را بطور ثابت در نقاط معینی نگاه دارد. بدین جهت است که مایعات شکل خاصی را ندارند و به شل ظرفی که در آن قرار دارند در می‌آیند.
!خواص فیزیکی ماده:
مقاومت الکتریکی ، مقاومت مکانیکی ، اثر هال ، …
برخی از خواص فیزیکی ماده می‌باشند. مثلا وقتی که جسمی تحت تابشهای لکترو مغناطسی قرار می‌گیرد ( مثلا تابش گاما ) مقاومت الکتریکی جس زیادی شود ولی اثر هال کاهش می‌یابد.
!خو
اص رمایی:
قطه جوش و نقه ذوب رمای ویژه و هدایت گرمایی ، ظریت ویژ و … رخی از خواص رمیی ماده میباشند که با تغییر رخ از آنها ماده ممکن است از حالت مثلا جامد به حالت مایع و یا حتی به از تدیل شود.
اص شیمیایی ماده:
خو
اص شیمیایی اده خواصی هستند که با تغییر هر کدام ز آنها ماده به ماده دیگر تبدیل می‌شود. اکسید شدن را در نظر بگیرید. با زنگ زدن آهن نصر آهن تبدیل به مده‌ای دیگر بنام اکسید آهن تبدیل می‌شود که کاملا با خود آهن فرق دارد.
!باحث مرتبط با عنوان
*الکترو مغناطیس
*ابررسانا
*اثر هال
*الکترون
*اتم
*بار الکتریکی
*ترمو دینامیک
*شیمی
*فیزیک حالت جامد
*قطعات نیمه رسانا
+!دید کلی
بر خلاف اکثر مایعات و گازها و مولکولها یا اتمهای ((جامدات|مواد جامد)) خیلی به هم نزدیک‌اند، ترتیب اتمها در بعضی مواد جامد ، مثل ((الماس)) و ((سنگ نمک)) ، بسیار منظم است و یک شبکه خاص در سراسر ماده بطور منظم تکرار می‌شود. ((فلزات|ساختمان اتمی فلزها)) هم دارای این الگوی منظم است که ((جامدات بلورین|حالت بلوری)) خوانده می‌شود. در بعضی دیگر از مواد جامد ، مثل ((شیشه)) ، ترتیب اتمها کم و بیش بصورت تصادفی است. ولی در تمام مواد جامد اتمها به شدت با هم درگیرند. اندرکنش بین اتمها باعث بوجود آمدن باندهای ((سطوح انرژی)) می‌شود. به کمک این باندها می‌توان ((خواص الکتریکی مواد|خواص الکتریکی)) متمایز کننده هادیها ، عایقها و نیمههادیها را بدست آورد.
!((ساختار الکترونی|وضعیت بار الکتریکی اتم))
اتمها در واقع نقاط مختلف یک ((بلور|ماده بلوری)) خنثی هستند، چون بار مثبت پرتونهای هسته توسط بار منفی الکترونهای اطراف آن کاملا خنثی می‌شود. الکترونها بصورت لایه لایه ((هسته)) را در برمی‌گیرند. الکترونهای لایه آخر موسوم به ((الکترونهای ظرفیت)) اهمیت عملی خاصی دارند. این الکترونها در ((واکنش‌های شیمیایی|واکنشهای معمول شیمیایی)) ، مثل ((واکنش وختن|سوختن)) ، ((زنگ زدن هن|زنگ زدن)) ، ((بکاری فلزات)) و یره همچنین در ((رانش الکتریکی|مل هدایت)) دالت دارند. الکترونهای لایه‌های دالی به شدیدا وابسته به هسته بوده و نمی‌توانند در ((واکنش‌های شیمیایی)) وارد شوند. البته بسته به ((انری)) برخی واکنشها ، مثلا واکشهای با چند مییو دره‌ای ، ممکن است التوهای ایه دالی از ((هته)) دا شوند.
 +لایه آخر بعضی از مواد کامل و برخی دیگر ناقص‌‌اند. لایه کامل از نظر شیمیایی بی‌اثر است برای مثال ((گاز بی‌اثر|گازهای نادر)) از چنین وضعیتی برخوردارند. خوشبختانه لایه آخر اتمها بیشتر مواد کامل نیست. این مواد در واکنش شیمیایی با مواد دیگر ممکن است به لایه آخرشان تقریبا تکمیل شود در این صورت ماده تمایلی به از دست دادن الکترون ندارد و اصطلاحا ((مواد عایق|عایق)) خوانده می‌شود. از طرف دیگر مواد مثل ((فلزات)) به شدت لایه آخر ناقص داشته که الکترونهای آن بطور ضعیف به هسته وابسته است. کمترین نیرویی آنها را جدا کرده و در فرایند جریان وارد می‌کند.
 +!مکانیسم‌های تحریک کننده الکترون
 +مکانیسم مهمی ، که الکترونها را جدا کرده و از پدیده حرکت وارد می‌کند را در نظر می‌گیریم. می‌دانیم که اتمها ، مولکولها و الکترونهای هر ماده‌ای جنبش دائمی دارد که این جنبش در مواد سرد کمتر از مواد گرم است. ((دما)) را می‌توان معیاری از این حرکت در نظر گرفت. اگر در شبکه ساختمان مواد هر اتم را یک نقطه در نظر بگیریم، در سه جهت دستگاه مختصات برای حرکت ، آزادی دارد. بر طبق ((قانون بولتزمن)) انرژی در هر یک از این جهت‌ها با ((دمای مطلق)) ماده متناسب است. البته این قانون برای مولکولهای گاز صادق بوده و برای مواد چگالتر تقریبا خوب است.
 +!((رسانندگی و گرما|اثر گرما بر رسانندگی فلز و نیم رسانا))
 +شبکه اتمی ماده را می‌توان در جنبش دائمی در نظر گرفت. هر نقطه از شبکه حول مکان مرکزی خود ، بطور تصادفی تکان می‌خورد. بسته به نوع ماده ، اگر دما زیاد باشد، بعضی از الکترونهای غیر آزاد اتم کند شده و آماده هدایت می‌شوند. به همین دلیل است که عایقها ، که ابتدا با اینکه آزادی کمی داشتند، با زیاد بودن دما بهتر هدایت می‌کنند. از طرف دیگر هدایت کننده‌های فلزی در دماهای بالا هدایت ضعیفتری دارند، با در نظر گرفتن وقایعی که هنگام رانش ناشی از اعمال ((میدان الکتریکی)) از فلز اتفاق می‌افتد، می‌توان دلیل این مطلب را فهمید.
 +در دماهای بالاتر ، دامنه لرزشهای نقاط ((شبکه بلوری)) بزرگتر است. وقتی که الکترونها در میان شبکه رانده می‌شوند، ظاهرا اتمهای بزرگتری در مقابل خود می‌بینند. ((احتمال برخورد)) بالا می‌رود و در نتیجه بازده الکترون در ایجاد جریان کم می‌شود. اینکه افزایش انرژی نوسان در دماهای بالا می‌تواند الکترونهای بیشتری در فلز آزاد کند، اهمیت چندانی ندارد. زیرا همه ((الکترونهای ظرفیت|الکترونهای لایه ظرفیت)) آنها آزاد محسوب می‌شود. یعنی در فلزهای تک ظرفیتی ((چگالی الکترونی|چگالی الکترونهای هدایتی)) با چگالی اتمها برابر بوده و مستقل از دما است.
 +!((حالات ماده|حالات فیزیکی ماده))
 +بطوریکه می‌دانیم اجسام ممکن است به سه حالت گاز ، مایع و جامد وجود داشته باشد. با قبول اینکه ماده از مولکولها تشکیل شده است می‌توان خواص اجسام را در این سه حالت توضیح داد:

 +*در ابتدائی‌ترین بحث‌ها هر ماده‌ای که شکل معین و حجم معین داشته باشد، ((جامد)) می‌گویند. ولی در مباحث پیشرفته علمی روی جامد حرکت ذرات نسبت به گازها و مایعات محدودتر بوده و با نظم خاصی در نقاط معینی قرار دارند به عبارتی دیگر ((جامدات بلورین|جامدات ساختمان بلوری)) دارند. قابل ذکر است که موادی که ساختمان بلوری دارند، ((نقطه ذوب)) معینی دارند.

 +*هر ماده‌ای که شکل نامعین و حجم نامعین دارند، ((گاز)) می‌گویند. همچنین ماده‌ای که شکل نامعین و حجم معین داشته باشد، ((مایع)) گفته می‌شود. در حالت گاز ، به علت حرکت سریع و نامنظم مولکولها ، ذرات گاز بطور یکنواخت در تمام حجم آن پخش شده‌اند. فاصله مولکولها از یکدیگر نسبتا زیاد است ولی در حالت مایع ذرات خیلی به هم نزدیکتر هستند. این موضوع را می‌توان از کوچک بودن قابلیت ((انقباض مایعات)) نیز نتیجه گرفت.

 +*((نیروی بین مولکولی|نیروی جاذبه بین ذرات)) در حالت مایع خیلی بیشتر از حالت گازی می‌باشد. ولی با وجود این ، مقدار آن به اندازه‌ای نیست که ذرات را بطور ثابت در نقاط معینی نگاه دارد. بدین جهت است که ((مایعات)) شکل خاصی ندارند و به شکل ظرفی که در آن قرار دارند، در می‌آیند.
 +!((خواص فیزیکی ماده))
 +((مقاومت الکتریکی)) ، ((مقاومت مکانیکی)) ، ((اثر هال)) و … برخی از خواص فیزیکی ماده می‌باشند. مثلا وقتی که جسمی تحت ((تابش الکترومغناطیسی|تابشهای الکترومغناطیسی)) قرار می‌گیرد ( مثلا ((اشعه گاما|تابش گاما)) ) ، با اینکه مقاومت الکتریکی جسم زیادی می‌شود ولی اثر هال کاهش می‌یابد.
 +!((خواص گرمایی ماده))
 +((نقطه جوش)) ، نقطه ذوب ، ((گرمای ویژه)) ، ((رسانندگی گرمایی)) ، ((ظرفیت ویژه)) و … برخی از خواص گرمایی ماده می‌باشند که با تغییر برخی از آنها ماده ممکن است از حالت مثلا جامد به حالت مایع و یا حتی به گاز تبدیل شود.
 +!((خواص شیمیایی ماده))
 +خواص شیمیایی ماده خواصی هستند که با تغییر هر کدام از آنها ماده به ماده دیگر تبدیل می‌شود. اکسید شدن را در نظر بگیرید. با ((زنگ زدن آهن)) عنصر آهن تبدیل به ماده‌ای دیگر به نام ((اکسید آهن)) تبدیل می‌شود که کاملا با خود ((آهن)) فرق دارد.
 +!مباحث مرتبط با عنوان
 +*((اتم))
 +*((رسانندگی و گرما))
 +*((اثر هال))
 +*((اجسام رسانا))
 +*((الکترو مغناطیس))
 +*((انقباض مایعات))
 +*((بار الکتریکی))
 +*((ترمو دینامیک))
 +*((حالات ماده))
 +*((جامدات))
 +*((خواص الکتریکی مواد))
 +*((خواص شیمیایی ماده))
 +*((خواص فیزیکی ماده))
 +*((خواص گرمایی ماده))
 +*((فیزیک مواد))
 +*((گازها))
 +*((مایعات))
 +* ((نظریه ریسمان))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 شنبه 08 اسفند 1383 [12:16 ]   4   بابک خسروشاهی      جاری 
 سه شنبه 17 آذر 1383 [07:16 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 10 آذر 1383 [08:51 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 چهارشنبه 13 آبان 1383 [08:31 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..