|
Bob. Kristall panjaralar
|
| bet | 2/12 | | Sana | 10.01.2024 | | Hajmi | 1,39 Mb. | | #134208 |
BOB. KRISTALL PANJARALAR.
Kristall panjara to’g’risida umumiy tushuncha.
Molekulalarning hosil bo'lish mexanizmlari muhokama etilganda, bog’lanish tabiatidan qat’iy nazar, molekula hosil qilayotgan atomlarga ikkita kuch ta'sir etishi qayd etilgan edi: katta masofalardayoq sezilarli bo'lgan (uzoqdan ta'sir etuvchi) tortishish kuchlari va kichik masofalarda paydo bo'ladigan va masofaning kamayishi bilan keskin ortib ketadigan (yaqindan ta'sir etuvchi) itarishish kuchlari.
Itarishish va tortishish kuchlari bilan bog’liq bo'lgan Wi va Wt potentsial energiyalarning atomlar orasidagi masofaga bog’lanishi, hamda sistemaning to'la energiyasi sxematik ko'rinishda 2.1-rasmda tasvirlangan.
Atomlar orasidagi masofa ro bo'lganda tortishish va itarishish kuchlari tenglashadi, ya'ni ularning teng ta'sir etuvchisi nolga, sistemaning potentsial energiyasi minimal qiymatga ega bo'ladi, natijada sistema mustahkam muvozanat holatga erishadi. Mazkur xulosani ko'psonli atomlar sistemasiga ham umumlashtirsak, undagi atomlar bir-biridan bir xil masofada joylashib mustahkam tuzilishga ega bo'lgan va kristall deb atalgan jismni hosil qiladi.
Kristallning har bir atomi (molekulasi) potentsial o'rada joylashgani uchun u muvozanat holatidan erkin siljib keta olmasdan, faqat muvozanat holati atrofida tebranma harakat qilishi mumkin. Atomlarning issiqlik harakati energiyasi bog’lanish energiyasidan ortib ketgunga qadar bu holat saqlanadi.
Yuqoridagi fikrlarni biz ikki atom orasidagi o'zaro ta'sir mexanizmiga asoslanib chiqardik. Uch o'lchovli kristallda har bir atomga uning atrofidagi boshqa atomlar ham ta'sir etishi tufayli natija ancha murakkab bo'ladi. Turli yo'nalishlarda atomlar orasidagi masofalar har xil bo'ladi. Ammo bayon etilgan manzara sifat jihatdan o'zgarmaydi. Kristall tarkibidagi atomlar fazoda ma'lum va har bir moddaning o'ziga xos qonuniyatlar bilan joylashgan bo'ladi.
qayd etish lozimki, bir xil moddaning kristallari turlicha tuzilishga ham ega bo'lishi mumkin. Bu xodisani polimorfizm deyiladi. Masalan: bor (V) elementining kristallari to'rt xil ko'rinishda, temirniki uch xil ko'rinishda va x. k. uchraydi.
Kristallarninng fazoviy tuzilishini tavsiflashda kristall panjara tushunchasidan foydalaniladi. Kristall panjara tugunlarida atomlar joylashgan fazoviy to'rdan iborat. Uni quyidagicha qurish mumkin: x,y,z o’qlardan tashkil topgan kordinatalar sistemasining (albatta, faqat to’qri burchakli bo'lishi shart emas) boshiga berilgan moddaning bir atomini joylashtirib, o’qlar bo'yicha o'lchamlari atomlarning muvozanat holatlariga mos, bazaviy vektorlar deb atalgan a, v, s vektorlarni joylashtiramiz. x- o’qi bo'yicha a, 2a,
3a, . . . masofalarga, y- o’qi bo'yicha v, 2v, 3v, . . . masofalarga va nig’oyat z- o’qi bo'yicha s, 2s, 3s, . . . . masofalarga atomlarni joylashtirib kristall panjaraning x, y, z o’qlari bo'yicha zanjirini hosil qilamiz.
Tugunlardagi atomlarni ko'chirish (translyatsiya) vektori deb atalgan vektor T = na + mv + ks yordamida (2.2- rasm) o’qlar bo'yicha ko'chirib kristall panjara xosil qilinadi. a, b, c vektorlariga qurilgan eng kichik uyachani Brave panjarasi yoki elementar uyacha deb ataladi. O’Qlar orasidagi , , burchaklar ixtiyoriy bo'lishi mumkin.Faqat tugunlarida atom joylashgan elementar uyachalarni oddiy uyachalar deyiladi. Yoqlarining yoki ichining markazida ham atomlar joylashgan bo'lsa, ularni Yoqlari yoki hajmiy markazlashgan uyachalar deyiladi.
Tabiatda uchraydigan barcha kristallarni (230 fazoviy guruhlarga bo'linadi va 105 dan ortiq ko'rinishga ega) 14 xil Brave elementar uyachalari yordamida qurish mumkin.
Kristallardagi tugunlarni, yo'nalishlarni va tekisliklarni belgilash uchun Miller indekslari deb atalgan yaxlit sonlar to'plamidan foydalaniladi (2.3 - rasm, a,b, v, g).
Koordinata o’qlarining boshi sifatida tugunlardan biri qabul qilinsa, unga nisbatan boshqa tugunlarning koordinatalari x = ma, y = nb, z = kc lar bilan aniqlanadi. Agar uzunlik birligi etib panjara doimiylari a,b,c lar qabul qilinsa tugunlarning koordinatalari m, n, k butun sonlardan iborat bo'ladi. Odatda, ular ikkita to’qri qavslar ichiga yoziladi [[m, n, k]].
Kristallardagi yo'nalishlar koordinatalar boshidan o'tadigan to’qri chiziqlar bilan belgilanadi va ular to’qri chiziqli qavslar ichiga olib yoziladi [m, n, k] (2.3 - rasm, a). Kristall panjaraning ixtiyoriy uch nuqtasidan o'tkazilgan tekisliklarni atom tekisliklari deyiladi. Ular 2.3-rasmda(b, v, g) ko'rsatilgandek belgilanadi.
Kristallarning ichki tuzilishini qanday o'rganish mumkin? Kristallarning tuzilishini aniqlash usullari ularning atomlari kristall panjara hosil qilib joylashganligiga asoslangan. har qanday kristall jismni hajmiy difraksion panjaradan iborat deb harash mumkin. Bunda difraksion panjaraning davri kristall panjaraning doimiysiga teng bo'ladi.
hajmiy difraktsion panjaradan elektromagnit to’lqinlarning difraktsiyalanish qonunyati bilan rentgen nurlari difraktsiyasini kuzatganda tanishgan edik.
Demak, kristallning turli yo'nalishlardagi sirtiga ma'lum sirpanish burchagi ostida rentgen nurlarini, elektronlarni, neytronlarni tushirib, ularning difraktsiyasini o'rganish asosida kristall panjaraning doimiylarini Vulf-Bregglar qonuni yordamida aniqlash mumkin (2.4-rasm)
2dSinθ =m λ. (2.1)
Kristallardan rentgen nurlarining difraktsiyasini kuzatishga asoslanib, ularning tuzilishini aniqlaydigan usulni rentgenografiya deyiladi. Elektron yoki neytronlarning difraktsiyasiga asoslangan usullarni esa, mos ravishda elektronografiya yoki neytronografiya deyiladi.
|
| |
