Презентація на тему Фізика – Кристали
Подібні презентації
Презентація на тему: "Фізика «Кристали». Кристали зустрічаються нам всюди: ми ходимо по кристалах, будуємо з них, вирощуємо їх у лабораторіях і заводських установках, створюємо." - Транскрипт:
2 Кристали зустрічаються нам усюди: ми ходимо по кристалах, будуємо з них, вирощуємо їх у лабораторіях і в заводських установках, створюємо прилади та вироби з кристалів, широко застосовуємо їх у техніці та в науці, їмо кристали (згадайте кухонну сіль), лікуємось ними , знаходимо кристали в живих організмах, виходимо на простори космічних доріг, використовуючи прилади із кристалів. Кристали зустрічаються нам всюди: ми ходимо по кристалах, будуємо з них, вирощуємо їх в лабораторіях і в заводських установках, створюємо прилади та вироби з кристалів, широко застосовуємо їх у техніці та в науці, їмо кристали (згадайте кухонну сіль), лікуємося ними, знаходимо кристали в живих організмах, виходимо на простори космічних доріг, використовуючи прилади із кристалів.
3 Кристали – всі тверді тіла, у яких частинки (атоми, іони, молекули), що їх складають, розташовані строго закономірно на кшталт вузлів просторових ґрат». Це визначення є максимально наближеним до істини, воно підходить до будь-яких однорідних кристалічних тіл. Кристали – всі тверді тіла, у яких частинки (атоми, іони, молекули), що їх складають, розташовані строго закономірно на кшталт вузлів просторових грат». Це визначення є максимально наближеним до істини, воно підходить до будь-яких однорідних кристалічних тіл.
4 У молекулярно-кінетичній теорії вважається, щочастинки кристалічних твердих тіл безперервно коливаються біля положень рівноваги. Коливальний рух частинок кристалів – основний рух. Однак частки можуть іноді перескакувати з місця на місце. Цьому сприяє те що, що у кристалах є дефекти. Наприклад, у порожнє місце у ряду – "дірку" – може перескочити частка із сусіднього ряду. В результаті утворюється нова "дірка". До неї може перескочити частка іншого ряду тощо. Саме завдяки дефектам кристалічної будови тверді тіла здатні дифундувати одне в одного.
5 Як сама природа, так і людина може задати кристалам форму, колір та багато інших властивостей. Природні кристали який завжди досить великі, часто вони неоднорідні, у яких є небажані домішки. При штучному вирощуванні можна отримати кристали більші і чистіші, ніж у природі. Є й такі кристали, які у природі рідкісні і цінуються дорого, а техніці, дуже потрібні. Тому розроблені лабораторні та заводські методи вирощування кристалів алмазу, кварцу, сапфіру та ін. Як сама природа, так і людина може задати кристалам форму, колір та багато інших властивостей. Природні кристали який завжди досить великі, часто вони неоднорідні, у яких є небажані домішки. При штучному вирощуванні можна отримати кристали більші і чистіші, ніж у природі. Є й такі кристали, які у природі рідкісні і цінуються дорого, а техніці, дуже потрібні. Тому розроблено лабораторні та заводські методи вирощування кристалів алмазу, кварцу, сапфіру та ін.
6 Застосування кристалів. Застосування кристалічних тіл безмежне, але необхідно розповісти про деякі застосування, які я вважаю сучасними останнім часом. Застосування кристалічних тіл безмежне, але необхідно розповісти про деякізастосування, які я вважаю сучасними останнім часом.
7 1. Алмаз Найтвердіший і рідкісний із природних мінералів – алмаз. Завдяки своїй винятковій твердості алмаз грає величезну роль у техніці. Алмазними пилками розпилюють каміння. Колосальне значення має алмаз при бурінні гірських порід, у гірничих роботах. У граверних інструментах, ділильних машинах, апаратах для випробування твердості, свердлах для каменю та металу вставлені алмазні вістря. Алмазним порошком шліфують і полірують тверді камені, загартовану сталь, тверді та надтверді сплави.
8 2. Рубін і сапфір 2. Рубін і сапфір Рубін і сапфір відносяться до найкрасивіших і найдорожчих з дорогоцінного каміння. Корундом можна свердлити, шліфувати, полірувати, точити камінь та метал. З корунду та наждака роблять точильні круги та бруски, шліфувальні порошки. Вся промисловість працює на штучних рубінах. На напівпровідникових заводах найтонші схеми малюють рубіновими голками. Нове життя рубіну - це лазер або, як його називають у науці, оптичний квантовий генератор (ОКГ) Основна маса кристалів сапфіру йде в напівпровідникову промисловість.
9 3. Кварц 3. Кварц Кремінь, аметист, яшма, опал, халцедон все це різновиди кварцу. Дрібні зернятка кварцу утворюють пісок. А найкрасивіший, найчудовіший різновид кварцу - це і є гірський кришталь, тобто. прозорі кристали кварц. Тому із прозорого кварцу роблять лінзи, призми та ін. деталі оптичних приладів. Особливо дивовижні електричні властивості кварцу. Якщо стискати чи розтягувати кристал кварцу, з його гранях виникають електричні заряди. Це – п'єзоелектричний ефект у кристалах. П'єзоелектричні кристали широко застосовуються для відтворення, запису та передачі звуку.
10 4.Рідкі кристали (ЖК) Незвичайне поєднання слів "рідкі кристали", ймовірно, багатьом вже знайоме, хоча далеко не всі собі уявляють, що ж стоїть за цим дивним і, здавалося б, суперечливим поняттям. Рідкі кристали мають подвійні властивості, поєднуючи в собі властивість рідин (плинність) і властивість кристалічних тіл (анізотропію). Рідкі кристали діляться на дві великі групи: Незвичайне поєднання слів "рідкі кристали", ймовірно, багатьом вже знайоме, хоча далеко не всі собі уявляють, що ж стоїть за цим дивним і, здавалося б, суперечливим поняттям. Рідкі кристали мають подвійні властивості, поєднуючи в собі властивість рідин (плинність) і властивість кристалічних тіл (анізотропію). Рідкі кристали поділяються на дві великі групи: 1. Термотропні РК, що утворюються в результаті нагрівання твердої речовини і існують у певному інтервалі температур і тисків і 1. Термотропні РК, що утворюються в результаті нагрівання твердої речовини та існують у певному інтервалі температур і тисків і 2. Ліотропні РК, які являють собою двох або більше компонентних систем, що утворюються в сумішах стрижнеподібних молекул даної речовини і води (або інших полярних розчинників). Ці стрижнеподібні молекули мають на одному кінці полярну групу, а велика частина стрижня є гнучким гідрофобним вуглеводневим ланцюгом. Такі речовини називаються амфіфілами (амфі по-грецьки означає з двох кінців, люблячий філос, прихильний). Прикладом амфіфілів можуть бути фосфоліпіди. 2. Ліотропні РК, які являють собою двох або більше компонентних систем, що утворюються в сумішах стрижнеподібних молекул даної речовини та води (або інших полярних розчинників). Ці стрижнеподібні молекули мають одному кінці полярну групу,а більша частина стрижня є гнучким гідрофобним вуглеводневим ланцюгом. Такі речовини називаються амфіфілами (амфі по-грецьки означає з двох кінців, люблячий філос, прихильний). Прикладом амфіфілів можуть бути фосфоліпіди.
11 4. Рідкі кристали. Один із важливих напрямів використання рідких кристалів термографія. Підбираючи склад рідкокристалічної речовини, створюють індикатори для різних діапазонів температури та різних конструкцій. Наприклад, рідкі кристали у вигляді плівки наносять на транзистори, інтегральні схеми та друковані плати електронних схем. Нові можливості отримали лікарі: рідкокристалічний індикатор на шкірі хворого швидко діагностує приховане запалення та навіть пухлину. За допомогою рідких кристалів виявляють пари шкідливих хімічних сполук та небезпечні для здоров'я людини гамма- та ультрафіолетове випромінювання. На основі рідких кристалів створено вимірювачі тиску, детектори ультразвуку. Але найбільш перспективна сфера застосування рідкокристалічних речовин інформаційна техніка. Такі телевізори дають зображення дуже високої якості, споживаючи менше енергії. Один із важливих напрямів використання рідких кристалів термографія. Підбираючи склад рідкокристалічної речовини, створюють індикатори для різних діапазонів температури та різних конструкцій. Наприклад, рідкі кристали у вигляді плівки наносять на транзистори, інтегральні схеми та друковані плати електронних схем. Нові можливості отримали лікарі: рідкокристалічний індикатор на шкірі хворого швидко діагностує приховане запалення та навіть пухлину. За допомогою рідких кристалів виявляють пари шкідливих хімічних сполук та небезпечні для здоров'я людини гамма- та ультрафіолетове випромінювання. На основі рідких кристалів створеновимірювачі тиску, детектори ультразвуку. Але найбільш перспективна сфера застосування рідкокристалічних речовин інформаційна техніка. Такі телевізори дають зображення дуже високої якості, споживаючи менше енергії.
12 Виростити кристали – це пуста забава. У природі кристали зростають протягом мільйонів років. А чи не можна прискорити цей процес? Виявляється, можна. Кристалізація - дуже поширений у фізиці процес, рідко яке виробництво без нього обходиться. Ні рубінів, ні алмазів, ні іншого дорогоцінного каміння в умовах шкільної лабораторії виростити не можемо. Але й те, що нам під силу, теж досить красиво. Виростити кристали – це пуста забава. У природі кристали зростають протягом мільйонів років. А чи не можна прискорити цей процес? Виявляється, можна. Кристалізація - дуже поширений у фізиці процес, рідко яке виробництво без нього обходиться. Ні рубінів, ні алмазів, ні іншого дорогоцінного каміння в умовах шкільної лабораторії виростити не можемо. Але й те, що нам під силу, теж досить красиво.
13 Усі кристали отримував із насичених розчинів, тобто з таких, у яких розчинено так багато речовини, що більше вона вже не розчиняється. Воду для цього необхідно нагріти, тоді вона вмістить більше речовини. Я почав вирощувати кристали з простих речовин – з кухонної солі та мідного купоросу. Приготував насичені розчини. Кристали росли 10 днів у різних фізичних умовах: різна температура охолодження, повільне та швидке випаровування, і затравки були на різних нитках (вовняна та бавовняна), четвертий досвід тривав 3 доби. Ось що вийшло:
14 Відповідно до нової теорії, запропонованої чеськими вченими, твердість кристала пояснюється силою молекулярних зв'язків, спрямованихперпендикулярно, а не паралельно докладеному зусиллю. Така модель відкриває шлях до створення унікальних за своєю твердістю мінералів. Відповідно до нової теорії, запропонованої чеськими вченими, твердість кристала пояснюється силою молекулярних зв'язків, спрямованих перпендикулярно, а не паралельно докладеному зусиллю. Така модель відкриває шлях до створення унікальних за своєю твердістю мінералів. Твердість – це опір постійному зміні форми тіла, що відбувається, коли окремі його атоми переміщаються нові місця. Твердість є комбінацією міцності, пластичності, в'язкості. Твердість – це опір постійному зміні форми тіла, що відбувається, коли окремі його атоми переміщаються нові місця. Твердість є комбінацією міцності, пластичності, в'язкості. Я спробував виростити твердий кристал. Він ріс 2 тижні, при цьому постійно додавав мідний купорос і розчин щовечора підігрівався. Умови зростання кристала: швидке випаровування (підігрів), охолодження (розчин стояв на підвіконні), нормальне освітлення, без впливу магнітного поля, за нормального атмосферного тиску. Я спробував виростити твердий кристал. Він ріс 2 тижні, при цьому постійно додавав мідний купорос і розчин щовечора підігрівався. Умови зростання кристала: швидке випаровування (підігрів), охолодження (розчин стояв на підвіконні), нормальне освітлення, без впливу магнітного поля, за нормального атмосферного тиску.
15 Тема «Кристали» актуальна, і якщо до неї вникнути глибше, то вона буде цікава кожному, дасть відповіді на багато питань, а найголовніше – безмежне застосування кристалів. Кристали загадкові за своєю сутністю і настільки неординарні, що в моїй роботі була розказана лише мала частина того, що відомо прокристалах та їх застосування в даний час. Можливо, що кристалічний стан речовини – це сходинка, яка об'єднала неорганічний світ із світом живої матерії. Майбутнє новітніх технологій належить кристалам та кристалічним агрегатам! Тема «Кристали» актуальна, і якщо до неї вникнути глибше, вона буде цікава кожному, дасть відповіді багато запитань, а найголовніше – безмежне застосування кристалів. Кристали загадкові за своєю сутністю і настільки неординарні, що в моїй роботі була розказана лише мала частина того, що відомо про кристали та їх застосування нині. Можливо, що кристалічний стан речовини – це сходинка, яка об'єднала неорганічний світ із світом живої матерії. Майбутнє новітніх технологій належить кристалам та кристалічним агрегатам!