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.
pochopení příčin tohoto snížení energie kovo
vém krystalu všimněme, vzhledem vzájemné blízkosti iontů každý valenční
elektron průměru blíže jednomu nebo druhému jádru, než kdyby náležel izolova
nému atomu.17. Pro názorné pochopení
tohoto jevu můžeme uvažovat každý valenční elektron, jako neustále pohyboval
od jedné vazby druhé.
Nejpozoruhodnějším důsledkem nenasycených vazeb kovech schopnost
valenčních elektronů přecházet volně atomu atomu. Jelikož kovy nemají ani určité lokalizo
vané vazby mezi sousedními atomy, jaké jsou kovalentním krystalu, ani konfiguraci
střídajících kladných záporných iontů, lze měnit polohové uspořádání atomů
kovu, aniž krystal porušil. Zatímco potenciální energie elektronů je
v kovovém krystalu snížena, jejich kinetická energie vyšší. Valenční
elektrony kovech tak chovají zcela podobným způsobem jako molekuly plynech. téhož důvodu vlastnosti směsi různých kovových
atomů nezávisejí rozhodujícím způsobem poměrném zastoupení atomů každého
druhu předpokladu, jejich rozměry jsou podobné. Volné elektrony kovu
tvoří jednotný systém elektronů vylučovací princip zakazuje, aby více než dva
z nich opačnými spiny) obsadily libovolnou energetickou hladinu. Skutečnost
je však méně dramatická. Valenční energetické hladiny různých kovových atomů jsou
všechny mírně pozměněné vzájemnými interakcemi, tak vzniká pás energií, který
se skládá tolika těsně vedle sebe položených energetických hladin, kolik valenč-
421
. Opět například
u lithia první pohled zdálo, celém krystalu může kvantové stavy
n obsadit jen osm valenčních elektronů ostatní elektrony jsou nuceny vyšších
a vyšších stavů tak velkou energií, celá krystalová struktura rozruší.
Je však třeba uvážit ještě další faktor. Elektron takříkajíc
nepamatuje, kterému dvou iontů skutečně patří, může tak stejnou pravdě
podobností přejít vazbě, která jeho mateřského iontu vůbec netýká. Vlastnosti slitiny tak často
závisejí jen slabě změnách jejího složení, rozdíl specifických atomových
poměrů pozorovaných iontových pevných látek kovalentních pevných látek, jako
je SiC. Vazby
zde tudíž nejsou zdaleka nasycené; platí rovněž vazbách ostatních kovech. Potenciální energie elektronu tedy menší krystalu než atomu,
a právě toto snížení potenciální energie odpovědné kovovou vazbu.6
ve slupkách Počet atomů Li, které mohou takto spojovat, není nijak ohraničený,
neboť lithium tvoří prostorově centrované kubické krystaly atomy rozích upro
střed krychle, kde každý atom osm nejbližších sousedů. Jiným důsled
kem snadnost, níž lze kovy deformovat.
Jako všech ostatních pevných látek, atomy kovů drží pohromadě proto, že
jejich kolektivní energie nižší, když jsou navzájem vázané, než když vyskytují
jako samostatné, oddělené atomy. tuhém každý elektron účastní osmi vazeb, takže
mezi libovolným párem iontů Li+ stráví jen krátkou dobu. Protože vazby může
zúčastnit jen jeden elektron každém atomu, zahrnuje každá vazba průměru čtvrti
nu elektronu místo dvou elektronů jako obyčejných kovalentních vazeb.
Jedním důsledkem nenasycené povahy kovové vazby malá pevnost kovů
ve srovnání iontovými kovalentními krystaly nasycenými vazbami