Номер 3, страница 261 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 78. Кристаллические и аморфные тела. Глава 12. Жидкости и твердые тела - номер 3, страница 261.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Для начала определим, что такое монокристаллические и поликристаллические тела.

Монокристаллы — это твёрдые тела, представляющие собой один большой кристалл. В них кристаллическая решётка является единой и непрерывной по всему объёму тела. Физические свойства таких тел (например, прочность, электропроводность) могут быть анизотропными, то есть зависеть от направления.

Поликристаллы — это твёрдые тела, состоящие из множества мелких, хаотично ориентированных кристалликов (зерен или кристаллитов), сросшихся между собой. На макроскопическом уровне свойства поликристаллов обычно изотропны, то есть одинаковы во всех направлениях, так как анизотропия отдельных зерен усредняется.

Примеры монокристаллических тел:

• Природные драгоценные и полудрагоценные камни: крупные кристаллы алмаза, рубина, сапфира, изумруда. Их уникальные оптические свойства и высокая твердость обусловлены их совершенной монокристаллической структурой.

• Монокристаллы кремния ($Si$) и германия ($Ge$): являются основой всей современной микроэлектроники. Из них выращивают большие цилиндрические слитки, которые затем режут на тонкие пластины для производства процессоров, микросхем памяти и других полупроводниковых приборов.

• Отдельная снежинка: каждая снежинка, несмотря на свою сложную и уникальную форму, является монокристаллом льда.

• Кристаллы исландского шпата (разновидность кальцита, $CaCO_3$): прозрачные кристаллы, обладающие свойством двойного лучепреломления, что используется в оптических приборах.

Ответ: Примерами монокристаллических тел являются природные драгоценные камни (алмаз, рубин), монокристаллы кремния для микроэлектроники, отдельные снежинки и кристаллы исландского шпата.

Примеры поликристаллических тел:

• Металлы и сплавы в изделиях: практически все металлические предметы, которые нас окружают — стальной гвоздь, медная проволока, алюминиевая ложка, золотое кольцо — являются поликристаллами. Они состоят из множества мелких кристаллических зерен, образовавшихся при застывании расплава.

• Керамика и фарфор: кирпичи, глиняная посуда, фарфоровые чашки состоят из спеченных при высокой температуре мелких кристаллических частиц различных минералов.

• Горные породы: гранит, состоящий из зерен кварца, полевого шпата и слюды, или мрамор, состоящий из кристаллитов кальцита.

• Лед в морозильной камере или в замерзшей реке: в отличие от отдельной снежинки, обычный лед представляет собой совокупность множества сросшихся кристаллов льда с разной ориентацией.

• Сахар-рафинад: кубик сахара спрессован из большого количества мелких отдельных кристаллов сахарозы.

Ответ: Примерами поликристаллических тел являются большинство металлов и сплавов (сталь, медь, алюминий), керамические изделия, горные породы (гранит, мрамор), лед в леднике или реке, а также кусок сахара-рафинада.