Техника - молодёжи 1951-06, страница 15

ыенным свечением в течение нескольких линут. Однако при этик реакциях в светову.о энерглю превращается лигаь миллионная доля химингокой энергии.

Советские химиги открыл»: в тысячу раз более экономичные реакции свечения. Одна такая реакция есть жисление перекисью водорода щелочного раствора триаминс фталиевох о гидрогида.

Эта реакция сопровождав гея !амечательным по красоте яркого/ убым спе^ением, длительность кс торого исчисляется часпми и даже днями.

Нашим химпкам известна и другая реакция - окисление перекисью водорода димегплдиакридилогых солей, которгя дает красивое зеленое свечение, текже для-щ ;еся часами.

Ti ким образом, первые пути к овладении «живым» свез ,м намечены.

3 лаборатории советских химиков уже горят различными огнями вещества, в которых химическая энергия превращается в светоную, подокне тому как это происходит в организмах светящихся животных.

Недалеко и то время, когда эти процессы из химических лабораторий перейдут ь заво.-.ские корпуса, а жители любого уголка нашей страны будут иметь ■ химическое» освещение.

Создание советскими учеными новых источников света — это замечательная победа.

Перчыми сделав переход оч тепловых источников счета к «холодным», наши ученые стремятся сделать ЭТ1 новые источники света высокоссвершенными и оЗщедостуга ыми.

До сих пор мы описывали «похождения» электронов внутри своего маленького «дол-.ика» — атома.

А. чго будет, если вдруг ьтот беспокойный «жи лец» покинет сьой атом?

Возможно ли это? Ведь его крепко удерживают ядерные силы.

Атом обладает oi ромными энергетическими возможностями, но ко.'да атомы соединяются в молекулы, мы уже знаем, что у новой частицы, ках правило, слабее ч магнетизм и способность к дальнейшим химическим превращениям. В таких молекулах связь электронов с ядрами еще прочнее.

Когда из подобных молекул образуется криста ческое гело, то оно получает ярко выраженные свойства изолятора, то-есть тела, не проводящего электри-ческ] [й ток.

Иное мы наблюдаем в крист »ллах, образованных из отдельных чтоь;ов. При оз лажденли жи, кого металла составляющие его атомы вследствие ослаоления теплового движения сближаются. Между ними сильнее про-лвляются силы мождуатомного притяжения. А поскольку эти силы для отдельного вида атомоз есть величина постоянная, то при соединении такие атомы образуют правильные группы, то-есть криста \лы. Эти атомы сблизились настолько, что их внешнге электронные слои стали пересекаться, а электроны, «заселявшие» эти слои, потеряли причя" анность к своему ядру и становятся досчояниеги любого другого ядра. С ободно перемещаясь, они связывают положительные ионы в метчлле

Tikobo строение большинствг мет?/ лов, незэчиси_ о от того, сколько электронов из внешнего слоя освободили атомы для свооод* ого гутешествия по межатомному пространству.

Б/ее. чщим доказательством >того явились опыты Л, И, Мандельштама и Н. Д. Папалекси.

Простой опыт был им примером В стакан, подвешен *ый на нитке, налита под?.. Если, закручивая нить, застави гь быстро вращаться стакан и его содержимое, а затем, взяв пальцами, остановить стакан, тс зода в нем не сразу прекратит врпцение.

Допустив, что кристалла ческг я решетк_а в металле явл: ется свое< бразнь'м -.стаканом», а свободные электроны — «жилкостью^, н. ли ученые взяли металлическое кольцо и придали ему 6vcTpoe вращение в направлении по часовой стрелке.

Находившаяся поблизости от кольца магнитная стрелка никак не реагировала на происходящее. Однако ее поведение изменилось, как только вращение кольца б^лло прекращено. Южнмй полюс магнитной стрелки сразу :.<е повернулся к кольцу, укгзывая на то, что в нем появился электрический ток от продол-

жа ^vtm ix дзигм. ся по инерции «свободных» электронов.

«Свободные» электроны определяют многие свойства ме аллов. Если количества их достаточно для того, чтобы орязать положит зльные чоны, то ыеталл плэ-стан :ен, хорошо проводит тепло и электричество.

Когда же свободных электронов мало, появляется хрупкость — из-за плохой сьлзи ионо^ ухудшается теплопроводность и падает эл« ктропроводность, поскольку свооодно движущиеся электроны переносят электрический заряд.

В кристалл г металла атомы располагаются в виде пространственной решетки, а электроны свободно терэ-мещаются между атомами; поэтому их уподоилягэт ■жидкости: , с тем только отличием, что электронная «жидкосты заряжена и -аалита< не в сосуд, а в триста, ли вескую решетку.

И.> этой кристаллической решетки она может зы-лива ъся», если приобретет достаточное количество энер] ии для преодоления сил притяжения ионов.

Познакомившись со строением металлов, нам легче бует тегерь понять их разнообразные свойства.

Перед нами металлический и деревянной предметы.

Прикоснитесь к ним рукой и определите, какой из них холоднее-.

На ощупь металлический поедмет буд_т казаться холоднее деревянного, хотя температура того и другого одинакова.

Это получается потому, ч"чэ в металле имеются «свободные» электроны, а в дереве они связгны с ядрам», атомов, и тепло руки, прикоснуь-чейся к металлу, быстрее отводится электронами в глубинные части ме-' таллического предмета. Кровь не успевает пополнят' потерю этого тепла, и мы воспри нимаем поверхность металлического предмета как более холопную.

Так наличием большого количества «свободных» электронов в металле Объясняется его большая теплопроводность.

Теперь обратив внимание на блестящий металлический гредмет. От чего, вы думаете, зависит ?го блеск?

Счет, падая на поверхность металла, действует на него своими быстро меняющимися магнитным и электрическим полями, чозбуждая «свободные» электроны металла, заставляя их колебаться. От колебаний этих электропоз возникают свои электрические и магнитные поля, рождающие свет, воспринимаемый нами как блеск. «Свободные» электроны в металле обус/опли-вают и его электропроводность.

Свойство проводить электрический ток можно придать некотор л.м и неметаллическим телам, если подвергнуть их большому давленгь. Так, например, фос-cbop, подвергнут! ;й давлению 40 ООО атмосфер, проводит элек-рический ток подобно металлу.

Полагают, что при тагом чавлении в фосфоре, как и в металле, электроны наружных слоев освобождаются. Оня"-ие давления возвращает фосфору нормальные свойства | электроны занимают прежние места.

Движению «свободных» электронов в кристалле препятствуют атомы кристаллической решетки.

Такое .шление, как электрическое сопротивление проводников, нам хорошо известно. До некоторой степени его можно уподобить тренгю, если представить себе, что и электронная «жидкость» при своем дпиж"нии между атомами кристаллической решетки также претерпевает грение».

Это. ка !алось бы, отрицательное свойство металлов сопротивляться поохождекию элек^трического тока с бол.'.шой поль юй используется теперь человеком.

Тепло электрического утюга, плитки, чайника или другого нагревательного прибора и еегь результат такого «трения» движущи кся электронов о неподвижный «скелет» криста v лческой решети*..

Энергия движу гцихея электронов, переходя в т пло-вое движение а^томов, обеспечивает стечение вольфрамовой нр.ти в электрической лампочке и вь« окую температуру накала в специальных проводниках всевозможных электрических приборов.

Температура сильло влияет на величину сопротивления.

Мы знаем, что теплопое движение при высоких температурах производит столь сильное смещение атомов, что гея кристаллическая решетка разваливается и металл плавится. Дгже небольшой нагрев тела увеличивает его электрическое сопротивление.

Наоборот, низкие температуры уменьшг ют сопротивление. У меди, например, оно ослабевает в сотни раз и, только не доходя двух десятков градусов до абсолютного нуля, сохраняется еще некоторая величина сопротивления, объясняемая искажением кристаллической решетки.

Выяснив зависимость электропроводимости от правильности криста \лической решетки, советские ученые научились создавать сплавы с требуемым сопро-

13