Smart Science Wikia
Advertisement

Solid-0.jpg

Trạng thái rắn là một trong ba trạng thái thường gặp của các chất, có đặc điểm bởi tính chất phản kháng lại sự thay đổi hình dạng. Các chất ở trạng thái rắn được gọi là chất rắn. Các vật được cấu tạo từ chất rắn (vật rắn) có hình dạng ổn định.

Ở mức độ vi mô, chất rắn có đặc tính:

  • Các phân tử hay nguyên tử nằm sát nhau
  • Chúng có vị trí trung bình tương đối cố định trong không gian so với nhau, tạo nên tính chất giữ nguyên hình dáng của vật rắn.

Nếu có lực đủ lớn tác dụng các tính chất trên có thể bị phá hủy và vật rắn biến dạng. Các phân tử hay nguyên tử của vật rắn có dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng. Khi nhiệt độ tăng cao, dao động mạnh có thể phá hủy tính chất trên và chất rắn có thể chuyển pha sang trạng thái lỏng.

Môn học nghiên cứu về chất rắn là vật lý chất rắn.

Tính chất Vật lí[]

Trong cơ học, vật rắn có hai thuộc tính quan trọng

  • Khối lượng: ảnh hưởng đến khả năng chuyển động của vật rắn dưới tác dụng của ngoại lực.
  • Khối tâm: thông thường khối tâm trùng với trọng tâm là điểm đặt của trọng lực lên vật.

Cơ khí học :[]

Các tính chất cơ học của vật liệu mô tả các đặc tính như độ bền và khả năng chống biến dạng. Ví dụ, dầm thép được sử dụng trong xây dựng vì sức mạnh cao của chúng, có nghĩa là chúng không bị vỡ hay uốn cong một cách đáng kể theo tải áp dụng.

Nhiệt độ :[]

Vì các chất rắn có năng lượng nhiệt, các nguyên tử của chúng rung về các vị trí trung bình cố định trong mạng lưới có trật tự (hoặc rối). Phổ của sự rung động mạng lưới trong một mạng tinh thể hoặc thủy tinh cung cấp nền tảng cho lý thuyết động học của chất rắn. Động thái này xảy ra ở cấp độ nguyên tử, do đó không thể quan sát hoặc phát hiện được nếu không có các thiết bị chuyên dụng cao như được sử dụng trong quang phổ.

Điện:[]

Các tính chất điện bao gồm tính dẫn, điện trở, trở kháng và điện dung. Các dây dẫn điện như kim loại và các hợp kim tương phản với chất cách điện như kính và gốm sứ. Các chất bán dẫn hành xử ở đâu đó ở giữa. Trong khi độ dẫn điện trong các kim loại là do các điện tử gây ra, thì cả điện tử và lỗ đều đóng góp vào dòng điện trong các chất bán dẫn. Ngoài ra, ion hỗ trợ dòng điện trong dẫn ion

Cơ điện:[]

Áp điện Là khả năng của tinh thể để tạo ra một điện áp để đáp ứng một ứng dụng áp lực cơ khí. Hiệu ứng áp áp có thể đảo ngược trong các tinh thể áp điện, khi bị áp lực bên ngoài, có thể thay đổi hình dạng bằng một lượng nhỏ. Vật liệu polymer như cao su, len, sợi tóc, sợi gỗ và lụa thường hoạt động như electrets. Ví dụ, polyme polyvinylidene florua (PVDF) thể hiện một phản ứng áp điện nhiều lần lớn hơn so với thạch anh vật chất truyền thống (tinh thể SiO2). Sự biến dạng (~ 0.1%) tự nó thích ứng với các ứng dụng kỹ thuật hữu ích như các nguồn điện áp cao, loa phóng thanh, laser cũng như các cảm biến hóa học, sinh học và quang học và hoặc đầu dò.[]

Quang học:[]

Vật liệu có thể truyền tải (ví dụ như kính) hoặc phản xạ ánh sáng (ví dụ: kim loại).

Nhiều vật liệu sẽ truyền tải một số bước sóng trong khi chặn những người khác. Ví dụ, kính cửa sổ là trong suốt với ánh sáng nhìn thấy được, nhưng ít hơn nhiều so với hầu hết các tần số của ánh sáng cực tím gây ra cháy nắng. Thuộc tính này được sử dụng cho các bộ lọc quang học chọn lọc tần số, có thể làm thay đổi màu sắc của ánh sáng tới.

Quang điện tử:[]

Thêm : tế bào năng lượng mặt trời

Một tế bào năng lượng mặt trời hoặc tế bào quang điện là một thiết bị chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Về cơ bản, thiết bị chỉ cần đáp ứng hai chức năng: hình ảnh các vật mang điện tích (điện tử và lỗ) trong vật liệu hấp thụ ánh sáng, và tách các vật mang điện tích vào một tiếp xúc dẫn điện sẽ truyền tải điện (chỉ cần đặt, mang điện tử Off thông qua một tiếp xúc kim loại vào một mạch bên ngoài). Sự chuyển đổi này được gọi là hiệu ứng quang điện, và lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến pin mặt trời được gọi là quang điện.

Advertisement