Фізика - Великий довідник школяра - 2019

Молекулярна фізика
Кристалічні й аморфні тіла. Рідкі кристали

Істиннотверді тіла — це кристали. У межах усього тіла дальній порядок зберігається тільки в монокристалах (модель — маленькі кубики, складені в один величезний куб).

У природі монокристали зустрічаються рідко, частіше — полікристали, які складаються з великого числа маленьких монокристалів (кристалітів, зерен), розташованих один відносно одного неупорядковано (модель полікристала — зіставний куб, що розсипався).

Для монокристалів характерна анізотропія — неоднаковість більшості фізичних властивостей речовини (за винятком теплоємності й густини) в різних напрямках.

Полікристали, на відміну від монокристалів, ізотропні (окремий кристаліт анізотропний, але розташування кристалітів невпорядковане).

Крім істинно твердих тіл, кристалів, існують ще й аморфні тіла. Приклади: різні смоли, віск, скло, пластмаси. Аморфні тіла мають лише ближній порядок. За структурою такі речовини — рідини (дуже в’язкі). При нагріванні, на відміну від кристалічних тіл, аморфні тіла не плавляться, а поступово розм’якшуються. (Завдяки цьому розжареному склу вдається надавати потрібної форми.)

Особливий клас речовин утворюють рідкі кристали — рідини з дальнім порядком, який, на відміну від твердих кристалів, спостерігається тільки в одному напрямі. Зараз відомо понад 3000 різних рідкокристалічних речовин, багато з яких біологічного походження. Приклад: мозок людини, який має складну рідкокристалічну структуру; дезоксирибонуклеїнова кислота (рідкий кристал із величезних молекул).

Сфери застосування рідких кристалів: цифрова індикація; перетворення інфрачервоного випромінювання на видиме; виготовлення плоских екранів моніторів; термоіндикація; ультразвукова медична діагностика.