V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
van
der Waals své známé stavové rovnice nedokonalého (tj.
------------------------------------
*) Tyto přitažlivé "kohesní" síly (síly soudržnosti) mezi molekulami zavedl základě fenomenologických úvah r.
■ Kapaliny,
v nichž jsou sobě atomy molekuly vázány jen slabými přitažlivými silami krátkého dosahu, které
nejsou schopné vytvořit pravidelné pevné uspořádání větší vzdálenosti, ale jen uspořádanost
nejbližších "sousedů" krátkou vzdálenost (tepelné pohyby destruují dalekodosahové vazby).
Van der Waalsovy síly jsou mnohem slabší než síly iontových kovalentních vazeb.
Shluky těchto "krátkodosahově" uspořádaných částeček mohou vůči sobě vcelku volně pohybovat,
http://astronuklfyzika.
Podle skupenství dělíme látky známé tři základní skupiny:
■ Plyny,
kde atomy molekuly většinu času pohybují samostatně izolovaně, interagují pouze při
vzájemných srážkách. van der Waalsovy síly..mocnině vzdálenosti konstanta udávající polarizovatelnost molekuly.
Avšak nepolárních molekul atomů uzavřenými slupkami, kde rozdělení elektronů průměru symetrické a
střední dipólový moment nulový, okamžitý dipólový moment vykazuje kvantové fluktuace velikosti směru.
Podrobnější elektrický rozbor ukazuje, velikost této síly α.RNDr. inertních atomů uzavřenými slupkami). Při dostatečně nízkých teplotách však mohou uplatňovat přitažlivé síly mezi
atomy molekulami plyny kondenzují kapaliny při ještě nižších teplotách kapaliny tuhnou či
krystalizují pevné látky. Tyto
síly jsou též základem dalších vlastností látek, jako viskozita, povrchové napětí, adheze, tření.) vykazují slabé vzájemné
přitahování krátkého dosahu, které způsobováno tzv.10.2008 12:13:16]
.d2/r7 úměrná čtverci dipólového momentu a
nepřímo úměrná 7. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
Vazby atomů molekul pevných kapalných látkách
Vedle výše zmíněných radiačních jevů procesů chemického slučování atomů jsou elektrické síly,
dané elektronovými konfiguracemi atomových obalů, zodpovědné těsné shlukování velkého počtu
atomů molekul pevných látek kapalin, jakož jejich vlastnosti pružnost, pevnost,
stlačitelnost, elektrické, magnetické optické vlastnosti, tepelné vlastnosti.1873 J. Základem van der Waalsovy
síly jsou přitažlivé síly mezi elektrickými dipólovými momenty atomů nebo molekul.
Polární molekula může ale přitahovat molekuly, které normálně nemají permanentní dipólový moment: elektrické
pole polární molekuly při přiblížení způsobí takové přerozdělení náboje druhé molekule, indukuje
dipólový elektrický moment stejném směru jako moment polární molekuly výsledkem přitažlivá síla.
V pevných látkách projevují prvé řadě analogy iontové kovalentní vazby, které byly výše zmíněny
v souvislosti chemickým slučováním atomů molekuly. Navíc vysoká mocnina jejich
nepřímé závislosti vzdálenosti, -7, způsobuje, jedná síly krátkého dosahu, které uplatňují jen když
jsou molekuly atomy těsně sebe (zdvojnásobení vzdálenosti mezi dvěma molekulami sníží přitažlivou sílu
působící mezi nimi více než 120-krát).D. polárních molekul, které
mají permanentní elektrický dipólový moment (jako molekula H2O, kde konec molekuly atomem kyslíku má
větší koncentraci elektronů zápornější než opačná část molekuly vodíkovými atomy), molekuly sobě
navzájem orientují svými konci opačné polarity, přičemž vzniká přitažlivá elektrická síla.
I když střední hodnota dipólového momentu <d> nulová, střední hodnota čtverce dipólového momentu <d2>
není nulová, ale malou konečnou hodnotu vzniká tím efektivní přitažlivá síla mezi oběma fluktuujícími
elektrickými dipólovými momenty, která úměrná ∼<d2>/r7.cz/JadRadFyzika.
Van der Waalsovy síly způsobují kondenzaci plynů kapaliny tuhnutí kapalin pevné látky tehdy, když
se mechanismus iontové nebo kovalentní vazby neuplatňuje (např.
Van der Waalsovy síly
Všechny atomy molekuly atomy inertních plynů hélia argonu, xenonu atd. reálného) plynu, zobecňující stavovou rovnici pro dokonalé plyny,
aby bylo možno vysvětlit kondenzaci plynů. van der Waalsovými silami *).htm (37 58) [15. Kromě toho kapalinách částečně v
amorfních pevných látkách) uplatňují podstatně slabší tzv
