Номер 1, страница 258, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

Наблюдайте

Рассмотрите под сильной лупой изломы разных металлов: чугуна, меди и т. п. Найдите в них грани мелких кристаллов, составляющих данный кусок металла.

Решение

При выполнении данного наблюдения и рассмотрении под сильной лупой изломов металлов, например, чугуна и меди, можно увидеть, что поверхность излома не является гладкой или однородной. Вместо этого она имеет зернистую, искристую структуру. Можно различить множество мелких, плотно прилегающих друг к другу площадок, которые по-разному отражают свет.

Это наблюдение напрямую свидетельствует о внутреннем строении металлов. Все металлы в твердом состоянии являются кристаллическими телами. Это значит, что их атомы расположены в пространстве не хаотично, а в строгом порядке, образуя кристаллическую решетку. Однако реальный кусок металла, как правило, представляет собой поликристалл — тело, состоящее из огромного числа сросшихся мелких кристалликов, называемых зернами или кристаллитами. Каждое такое зерно является монокристаллом, но его кристаллическая решетка ориентирована в пространстве иначе, чем у соседних зерен.

Когда металл разрушается, линия излома проходит либо по границам этих зерен (межкристаллитное разрушение), либо сквозь сами зерна (внутрикристаллитное разрушение). В обоих случаях на поверхности излома обнажаются грани или сколы этих зерен. Поскольку зерна имеют разную ориентацию, их поверхности отражают свет под разными углами, что и создает видимую зернистую и блестящую картину. Таким образом, то, что мы видим в лупу — это и есть совокупность граней этих мелких кристаллов.

Вид излома будет отличаться для разных металлов, что связано с их свойствами:

Чугун: будучи относительно хрупким сплавом, чугун часто имеет крупнозернистый излом. Грани кристаллов хорошо различимы. У серого чугуна излом матовый и серый из-за наличия включений графита. У белого чугуна излом светлый, блестящий, так как углерод находится в связанном состоянии (цементит).

Медь: как пластичный металл, медь имеет вязкий излом. Перед разрушением она подвергается значительной пластической деформации. Поэтому её излом часто имеет волокнистое или чашечное строение, а зерна сильно деформированы и вытянуты. Различить отдельные грани кристаллов может быть сложнее, чем у чугуна, но зернистость структуры все равно будет лежать в основе.

Ответ: при рассмотрении излома металла под лупой видны мелкие, беспорядочно расположенные блестящие площадки. Это грани отдельных сросшихся кристалликов (зерен), из которых состоит металл. Данное наблюдение доказывает, что металлы имеют кристаллическое строение. Вид излома (размер и форма зерен) зависит от вида металла и его свойств: у хрупкого чугуна зерна более крупные и четкие, у пластичной меди излом более вязкий и волокнистый.