Юный техник 1966-02, страница 19

ТОЛЬКО В УМЕ

На рисунке изображена бумажная лента, довольно сложно закрученнаято» лробуйте-ка зрительно, перегибая ее то в одном, то в другом месте, получить из первой фигуры вторую. Пользоваться моделью не разрешается.

Ш>

Заметьте, соль натрия мы насыщали натрием — и только! Так отчего бы меняться цвету? Физики, однако, утверждают, что в новом, подкрашенном кристалле все-таки появились примеси. И как бы чисто мы ни ставили опыт, оказывается, избавиться от них невозможно.

В кристалле, атомы расположены в строгом порядке. Каждый ион натрия скреплен с определенным ионом хлора. Нагревая кристалл в парах, мы создаем излишек ионов металла. Чтобы не слоняться без дела, они начинают достраивать решетку: занимают строго отведенные им места... А вот другого обязательного строительного материала — ионов хлора — нет, и взять их неоткуда. Так бы и зияли в кристаллической решетке дыры, если бы ион натрия, * смирившись, не согласился взять к себе в напарники обычный электрон (рис. 1). Он образуется из тех же паров.

Электрон и есть тот невидимый, неуловимый краситель. Ученые назвали такие образования в кристалле F-центрами — центрами окраски (от немецкого слова «Farbe», что значит —краска). Физическая же сущность явления такова. Электрон обладает массой, во много раз меньшей массы иона хлора, потому резонансная частота для F-центра иная, чем для иона хлора, и соответствует частотам видимого света. Он поглощает и снова излучает свет той длины волны, который в обиходе мы называем желтым.

Окраска эта непрочна. При облучении кристалла светом (того же цвета, что поглощается) он «выгорает». Но при этом обнаруживается другое интересное явление — фотопроводимость (рис. 2). Кристалл начинает проводить ток! Электроны, которые укрепились было в F-центрах, покидают их под действием света и переносят электрический заряд.

Эти свойства щелочных металлов стали известны ученым давно, почти столетие назад. Объяснить же их уцалось лишь в последнее время. Ведь наше знакомство с электроном — первой элементарной частицей — длится каких-нибудь полвека.

Рис. 2.