Lực và sự khuếch tán của Archimedes trong chất lỏng

13

mất tốc độ định hướng do va chạm với các nguyên tử chủ (vốn luôn ở đó) hoặc do các vi phạm khác đối với cấu trúc tinh thể lý tưởng. Điều này giải thích khả năng chống lại dòng điện.

Có vẻ rõ ràng tại sao helium là chất cách điện và lithium là chất dẫn điện. Hãy thử áp dụng ý tưởng của chúng tôi cho nguyên tố tiếp theo - beryl. Và sau đó đã xảy ra sự cố, mô hình không hoạt động. Beryllium có bốn electron, và có vẻ như vùng thứ nhất và thứ hai sẽ bị chiếm giữ hoàn toàn, còn vùng thứ ba sẽ trống. Hóa ra nó là chất cách điện, còn berylnium là kim loại.

Thực tế là nếu chiều rộng của các vùng đủ lớn thì chúng có thể chồng lên nhau. Hiện tượng này được cho là các vùng chồng lên nhau. Đây là điều xảy ra ở berili: năng lượng tối thiểu của các electron ở vùng thứ ba nhỏ hơn mức tối đa ở vùng thứ hai. Do đó, hóa ra là thuận lợi về mặt năng lượng cho các electron rời khỏi phần trống của vùng thứ hai và chiếm giữ trạng thái virus thứ ba. Đây là cách kim loại hóa ra.

Điều gì sẽ xảy ra với các yếu tố khác? Không thể nói trước liệu các vùng có bị gián đoạn hay không; điều này đòi hỏi những tính toán phức tạp trên máy tính và không phải lúc nào cũng có thể thu được đáp số đáng tin cậy. Nhưng vấn đề là thế này: từ sơ đồ của chúng ta, nó cho thấy rằng nếu chúng ta lấy các nguyên tố có số electron lẻ thì chúng ta sẽ luôn nhận được một kim loại, trừ khi đơn vị cấu trúc trong tinh thể là một nguyên tử riêng biệt. Nhưng hydro, chẳng hạn như nitơ và flo, không muốn kết tinh thành mạng tinh thể như vậy. Đầu tiên chúng thích hợp nhất thành từng cặp, sau đó các phân tử chứa số electron chẵn nhô vào trong tinh thể. Và các định luật cơ học lượng tử không ngăn cản nó trở thành một chất điện môi.

Vì vậy, bây giờ chúng ta đã biết kim loại là gì theo quan điểm vật lý và chúng ta đã hiểu chính ngày xảy ra hiện tượng này, hiểu tại sao về nguyên tắc lại tồn tại chất cách điện và chất dẫn điện. Chúng ta đã thấy rằng không có cách nào đơn giản để giải thích tại sao một chất cụ thể lại là chất cách điện hay kim loại. Điều này chỉ có thể được thực hiện khi được trang bị toàn bộ sức mạnh của bộ máy cơ học lượng tử hiện đại và công nghệ máy tính, nhưng đây đã là bài toán chuyên gia.

Lực và sự khuếch tán của Archimedes trong chất lỏng

Lấy một lọ thủy tinh 1 lít và đổ đầy nước muối vào nửa cốc. Nồng độ muối ăn trong dung dịch phải sao cho một quả trứng gà nổi trong đó, nhấn chìm khoảng chín phần mười thể tích của nó.

Lấy trứng ra khỏi lọ và cẩn thận đặt một vòng tròn bằng giấy lên bề mặt nước muối, phủ kín toàn bộ nước. Bây giờ hãy cẩn thận đổ nước vào bình ép và gỡ vòng tròn giấy ra (tốt nhất nên làm điều này bằng nhíp).

Hình 1.

Sau 5-10 phút, thả trứng vào lọ. Bạn thấy rằng nó dường như treo trên đường viền của hai lớp, gần như không chìm vào lớp bên dưới (Hình 1).

Theo thời gian, do sự khuếch tán, ranh giới giữa lớp tươi và lớp mặn sẽ dịch chuyển trong lọ. Cùng nhau

Hình 2.

quả trứng sẽ di chuyển theo đường viền. Sau hai hoặc ba ngày, khi ranh giới giữa các lớp hoàn toàn biến mất, trứng nổi lên mặt nước và nổi lên mặt nước (Hình 2).

Hãy suy nghĩ về ứng dụng thực tế mà hiện tượng được mô tả ở trên có thể có.

S. Seltzer