ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ของแข็ง"

เพิ่มขึ้น 64 ไบต์ ,  6 ปีที่แล้ว
เก็บกวาดบทความด้วยบอต
(เก็บกวาดบทความด้วยบอต)
นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ แมกซ์ ฟอน เลาเอ ( Max von Laue ) ได้ชี้แนะในปี ค.ศ. 1912 ให้เห็นว่าระนาบที่บรรจุไอออนหรืออะตอมในผลึกมีลักษณะที่เป็นเกรติง และเนื่องจากระยะทางระหว่างระนาบของผลึกมีความใกล้เคียงกับความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ ทำให้ผลึกสามารถเกิดการเลี้ยวเบนอย่างเห็นได้ชัด เมื่อได้ทดลองกับผลึกโซเดียมคลอไรด์ ก็พบว่าการเลี้ยวเบนที่เห็นได้จากแผ่นฟิล์มเป็นจุดสว่างที่มีลักษณะสมมาตรรอบ ๆ จุดศูนย์กลาง และจากตำแหน่งต่างๆของจุดเหล่านั้น ฟอน เลาเอ สามารถคำนวณหาขนาดและรูปร่างของหน่วยเซลล์ในผลึกได้ด้วย เนื่องจากการคำนวณตามรูปแบบของ ฟอน เลาเอ ค่อนข้างจะซับซ้อน ต่อมานักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ วิลเลียม เฮนรี แบรกก์ ( William Henry Bragg ) และบุตรชายชื่อ วิลเลียม ลอเรนต์ แบรกก์ ( William Lawrence Bragg) ได้ศึกษาเรื่องนี้อย่างจริงจัง และเห็นว่าการคำนวณหาขนาดอาจทำได้ในเทมอของการสะท้อนของแสงจากระนาบของอะตอม หรือ ไอออนในผลึก นั่นคือเมื่อฉายรังสีเอกซ์ไปยังผลึก บางส่วนของรังสีเอกซ์ก็สะท้อนออกไป บางส่วนก็ผ่านไปยังระนาบต่อๆไปและจะสะท้อนออกจากระนาบเหล่านั้น ถ้าคลื่นที่สะท้อนออกมาจากระนาบต่างๆ เป็นแบบ outof phaseก็จะหักล้างกัน แต่ถ้าคลื่นที่สะท้อนออกมาจากระนาบต่างๆเป็นแบบ in phase ก็จะเกิดการเสริมกัน ซึ่งเป็นผลจากการเลี้ยวเบน พิจารณาระนาบของอะตอมหรือไอออนตามรูป ที่มีระยะระหว่างระนาบเป็นdเมื่อฉายรังสีเอกซ์ที่มีความยาวคลื่น λ ไปยังระนาบของผลึกด้วยมุม θ เมื่อรังสีเอกซ์ตกกระทบกันอะตอมหรือไอออนที่อยู่ตามระนาบต่างๆ ก็จะสะท้อนออกจากมุม θ เช่นกัน
 
[[Fileไฟล์:การเกิดการเลี้ยวเบนจากอะตอมหรือไออนในผลึก|thumbnail]]
 
 
แต่ตามรูป GE = EH = d sin θ
เพราะฉะนั้น nλ = 2d sin θ
สมการนี่เรียกได้ว่า สมการของแบรกก์ ( Bragg’s equation ) ซึ่งระบุถึงการเลี้ยวเบนจะเกิดขึ้นเมื่อ n,λ,d และθ มีความสัมพันธ์ดังปรากฎปรากฏตามสมการนี้เท่านั้น n เป็นอันดับของการเลี้ยวเบนเป็นเลขที่ลงตัวเนื่องจาก sin θ มีค่าสูงสุดไม่เกินหนึ่ง เพราะฉะนั้น แต่ละครั้งของการทดลองมี λ และ d ที่แน่นอนก็อาจมีมุมตก θ ได้หลายๆค่าเป็นไปตาม n = 1,2,3,…จากสมการเล่านี้จะเห็นว่าสำหรับ λ และ d มีค่าที่แน่นอนสำหรับผลึกหนึ่งๆ n จะมีค่าสูงขึ้นเมื่อ sinθ ค่ามากขึ้นหรือมุม θ โตขึ้น ซึ่งได้พบเมื่อ n มีค่าสูงขึ้น รังสีที่สะท้อนจะมีความเข้มข้นต่ำลงอย่างรวดเร็ว รูปข้างล่างต่อไปนี้แสดงถึงการทดลองการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์จากผงผลึกในขั้นแรกผ่านรังสีเอกซ์คลื่นเดี่ยวเข้าไปในหลอดแก้วเล็กๆที่บรรจุผงผลึกที่จะทดลอง ผงผลึกถึงจะมีปริมาณเพียงเล็กน้อยแต่ประกอบด้วยผลึกเล็กๆจำนวนมาก และอยู่ในลักษณะที่มีทิศทางต่างๆกัน
 
[[Fileไฟล์:การจัดตั้งการทดลอง|thumbnail]]
[[Fileไฟล์:การเลี้ยวเบนจากผลึกของโซเดียมคลอไรด์ที่ปรากฏบนแผ่นฟิล์ม|thumbnail]]
 
 
จาการศึกษาโครงสร้างแบบผลึกของโลหะโดยวิธีการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กส์ พบว่าโลหะต่างๆมีแลตทิซผลึกแบบ hexagonal closet packing หรือ face- centered cubic closest packing ซึ่งเป็นโครงสร้างผลึกแบบชิดที่สุดมีเลขโคออร์ดิเนชันเท่ากับ12โลหะส่วนน้อยมีแลตทิซผลึกเป็นแบบ body-centered cubic ซึ่งมีเลขคอร์ดิเนชันเท่ากับ 8 โลหะบางชนิดมีรูปร่างหลายแบบ เช่น แคลเซียมมีแลตทิซผลึกได้ทั้งแบบ body – centered และ face-centered cubic
 
[[Fileไฟล์:ตารางธาตุ|thumbnail]]
 
===(crystaline lattice)===
หน่วยเซลล์มีลักษณะพื้นฐานแตกต่างกัน 7 แบบ ทำให้มีระบบผลึก (crystal system) 7 ระบบ แต่ละระบบแตกต่างกันที่ความสัมพันธ์ของด้านแต่ละมุม ดังนี้
 
[[Fileไฟล์:2|thumbnail]]
 
 
 
|-
| ไตรคลีนิกคลินิก || a≠b≠c || α≠β≠Y≠90องศา || K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>
CuSO<sub>4</sub>.5H<sub>2</sub>O
 
การเขียนภาพแสดงหน่วยเซลล์ต่างๆ มักใช้จุดแทนอนุภาคของผลึกในหน่วยเซลล์ ระบบผลึกทั้ง 7 ระบบ ที่กล่าวมา บอกแต่เพียงความสัมพันธ์ของด้านและมุมของแต่ละระบบ แต่ไม่ได้บอกว่า แต่ละระบบมีอนุภาคของผลึกอยู่ในตำแหน่งใดบ้าง ระบบผลึกบางระบบอาจมีตำแหน่งของอนุภาคต่างกันถึง 2,3 หรือ 4 แบบ โดยมีชื่อเรียกต่างกัน ดังนี้ ผลึกธรรมดา (sinple หรือ primitive) มีอนุภาคอยู่ที่มุมของรูปผลึก (หนน่วยเซลล์) เท่ากัน (ทุกๆระบบมีผลึกแบบนี้) ผลึกแบบกลางหน้า นอกจากจะมีอนุภาคตามมุมแล้วยังมีอนุภาคตรงกลางด้านทุกด้านอีกด้วย ผลึกกลางตัว นอกจากมีอนุภาคที่มุมแล้วยังมีตรงกลางด้านบนของแต่ล่ะด้านบนและด้านล่างของหน่วยเซลล์ด้วย ซึ่งเมื่อระบบแบบจัดการอนุภาคในเซลล์ทั้งหมดของระบบผลึก 7 ระบบ ทำให้เกิดลักษณะของหน่วยเซลล์ทั้งหมด 14 แบบ เรียกว่า แลตทิซบราแวส์
 
[[Fileไฟล์:ระบบผลึก|thumbnail]]
 
===การนับจำนวนอนุภาคในหน่วยเซลล์===
NaCl(s) → Na+(g) + Cl-(g)
 
[[Fileไฟล์:วัฏจักรบอร์น-ฮาร์เบอร์|thumbnail]]
 
การเกิด NaCl ตามวัฏจักรบอร์น-ฮาร์เบอร์
ของแข็งบางชนิดกลายเป็นแก๊สได้โดยไม่ผ่านการเป็นของเหลว เรียกกระบวนการนี้ว่า การระเหิด เกิดขึ้นได้เพราะอนุภาคในของแข็งมีการสั่นและชนกับอนุภาคข้างเคียงตลอดเวลาทำให้มีการถ่ายเทอนุภาค เมื่อการระเหิดเกิดในภาชนะปิด อนุภาคกลายเป็นแก๊สมากขึ้น ทำให้ความดันไอเพิ่ม เมื่อแก๊สบางส่วนเคลื่อนที่ช้าไปกระทบกับผิวหน้าของของแข็งก็จะกลับเป็นของแข็งได้อีก จนขณะหนึ่งที่อัตราการกลายเป็นแก๊สเท่ากับอัตราการเปลี่ยนจากแก๊สเป็นของแข็งตามเดิม เรียกว่า ความดันไอสมดุลของแข็งการระเหิดมีประโยชน์ในกระบวนการผลิตอาหารที่ต้องการเก็บไว้ให้ได้นาน โดยมีคุณภาพเดิม ผ่านกรรมวิธีการแช่แข็งการที่ของแข็งเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวเรียกว่า การหลอมเหลว และเมื่อของเหลวเปลี่ยนเป็นของแข็งเรียกว่า การแข็งตัว อุณหภูมิที่ของแข็งและของเหลวอยู่ในสมดุลกัน เรียกว่า จุดหลอมเหลว หรือ จุดเยือกแข็งการที่ของเหลวกลายเป็นไอที่อุณหภูมิห้องเรียกว่า การระเหย และการที่ไอกลายเป็นของเหลวเรียกว่า การควบแน่น ส่วนอุณหภูมิที่ของเหลวและไออยู่ในสมดุลกันที่ความดัน1บรรยากาศเรียกว่า จุดเดือดปกติ
 
[[Fileไฟล์:กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสถานะทั้งสามของสาร|thumbnail]]
 
#กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสถานะทั้งสามของสารที่อุณหภูมิและความดันใดๆเรียกว่า แผนภาพวัฎภาค
393,742

การแก้ไข