V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
7 Jednorozměrné dvourozměrné krystaly
V některých pevných látkách vyskytují různé typy vazeb. 19. Ilustrací
energie vazby kovech 1,4 eV/atom zinku, 1,6 eV/atom lithia, 2,0 eV/atom
u olova 3,5 eV/atom mědi.11).17. 13.) Jelikož kinetická energie elektronu
je kladná veličina, vede její zvýšení kovu oproti hodnotě oddělených atomech
k vzájemnému odpuzování. ionto
vém krystalu, jako chlorid amonný (salmiak NH4C1) strukturou iontů NH4
a Cl- drží každý iont NH* pohromadě kovalentními vazbami. (Rozdělení energie elektronů
v kovech budeme podrobně zkoumat kap. 17. Zbývající valenční elektrony (jeden atom) obsazují vazebné orbity n,
jež mají koncentrace nad pod rovinou vrstvy uhlíkových atomů.7), neboť vazby svírají
úhly 120°. Nad 13,2 existuje „bílý cín“, jehož atomy tvoří
prostorově centrovanou tetragonální strukturu koordinačním číslem Pod 13,2 °C
se vyskytuje tuhý kovalentní „šedý cín“, jehož struktura stejná jako diamantu,
s koordinačním číslem Šedý bílý cín jsou naprosto odlišné látky; mají například
hustotu 5,8, resp.
Ke kovové vazbě dochází tehdy, když přitahování mezi kladnými kovovými
ionty elektronovým plynem převýší vzájemné odpuzování elektronů tomto plynu,
tj.
Význačným příkladem cín. Každý atom uhlíku spojen třemi ostatními
atomy, pravděpodobně hybridními vazbami sp2 (odst. Některé prvky jsou
zrovna hranici této oblasti mohou tvořit jak kovové, tak kovalentní krystaly. tohoto důvodu kovové prvky téměř
všechny vyskytují prvních třech grupách periodické soustavy. Volné elektrony mají podle
toho kinetickou energii rozmezí nějaké maximální hodnoty uF, zvané
Fermiho energie; Fermiho energie například lithiu 4,72 střední kinetická
energie volných elektronů kovovém lithium 2,8 eV.
17. Elektrony jsou
423
.7
nich energetických hladin všech atomech krystalu.
Grafit skládá vrstev uhlíkových atomů, kde každá vrstva rovinný,
hexagonální útvar atomů (obr. 7,3 g/cm3 šedý cín polovodič, kdežto bílý cín vysokou
elektrickou vodivost typického kovu. molekulárním krystalu,
jako například tuhý methan, drží molekulu CH4 pohromadě jako stavební jednotku
kovalentní vazby van der Waalsovy síly svazují molekuly pevnou látku.
Jak jsme již řekli, kovové vazby nejsou obecně tak silné jako kovalentní nebo
iontové vazby, když jsou mnohem silnější než vazby van der Waalsovy. Zajímavější jsou ty
pevné látky, jež skládají obrovských jedno- dvourozměrných „molekul“
spojených van der Waalsovými vazbami nebo některých případech iontovými vaz
bami trojrozměrných struktur. když snížení potenciální energie elektronů velikosti převýší původní zvýšení
kinetické energie elektronů. Čím větší počet valenčních elektronů jeden atom,
tím větší bude kovovém krystalu střední kinetická energie elektronů, avšak bez
přiměřeného poklesu potenciální energie
