Магазины электрических ве­личин

Вид материала

Документы

Содержание Мозли закон Z представляет собой ряд прямых (К-, L-, М А. В. Колпаков. Химическая связь. Внутренняя энергия и уровни энер­гии молекул. Шредингера уравнением Симметрия молекулы). Свойства молекул. Исследование мо­лекул. Молекулярная акустика Релаксация акустическая) Молекулярная масса Молекулярная физика П. А. Ребиндер, Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев.

Подобный материал:

• Рабочей программы дисциплины Электроэнергетические системы и сети по направлению подготовки, 21.71kb.
• Отчет по лабораторной работе должен содержать: наименование работы и номер, схемы, 365.83kb.
• Экзаменационные вопросы по курсу «Электротехника и электроника», 23.91kb.
• Бизнес-план магазина товаров для детей Содержание, 138.19kb.
• 1. Основные понятия и обозначения электрических величин и элементов электрических цепей., 277.03kb.
• Цифровой вольтметр щ-304, 137.06kb.
• Телемеханики, 26.01kb.
• Отдел метрологического обеспечения измерений электрических величин, 42.58kb.
• Курсовая работа по курсу «основы физических измерений», 226.86kb.
• Теория электрических цепей (часть, 63kb.

МОЗЛИ ЗАКОН, утверждает, что ко­рень квадратный из частоты v характеристич. рентгеновского излучения эле­мента и его ат. номер Z связаны ли­нейной зависимостью:



(R — Ридберга постоянная, S_n — по­стоянная экранирования, учитываю­щая влияние на отдельный эл-н всех остальных эл-нов атома, n — главное квантовое число (см. Квантовые числа). Установлен экспериментально англ.



физиком Г. Мозли (Н. Moseley) в 1913. На диаграмме Мозли (рис.) зависи­мость v от Z представляет собой ряд прямых (К-, L-, М- и т. д. серии, со­ответствующие n=1, 2, 3, . . .). В каждой серии при переходе от Z к Z+1 значение v увеличивается на одну и ту же величину, благодаря этому элементы можно расположить в ряд в соответствии с возрастанием Z. Исторически М. з. позволил оконча­тельно подтвердить, что Z опреде­ляется зарядом ядра, а не ат. массой. Это устранило последние сомнения в правильности размещения элементов в периодической системе элементов.

А. В. Колпаков.

МОЛЕКУЛА (новолат. molecule, уменьшит. от лат. moles — масса), наименьшая ч-ца в-ва, обладающая его осн. хим. св-вами и состоящая из атомов, соединённых между собой хи­мическими связями. Число атомов в М. составляет от двух (Н₂, О₂, HF, KCl)

430


до сотен и тысяч (нек-рые витамины, гормоны и белки). Атомы инертных газов часто называют одноатомными М., хотя, строго говоря, они не явл. М. Если М. состоит из тысяч и более повторяющихся единиц (одинаковых или близких по строению групп ато­мов), то её называют макромолекулой. В физике представление о М. воз­никло в 18 в. и получило широкое признание в 19 в. в связи с развитием термодинамики и теории газов и жид­костей. Во 2-й половине 19 в. с по­мощью разл. хим. методов были полу­чены мн. важные сведения о строении М. Окончательно существование М. было подтверждено опытами франц. физика Ж. Б. Перрена по изучению броуновского движения (1906).

Атомы в М. связаны между собой в определ. последовательности и определ. образом расположены в пр-ве. Наиб. общие хар-ки М.— мол. масса, состав и структурная ф-ла, указываю­щая последовательность хим. связей (напр., мол. масса М. воды 18, равная сумме масс входящих в неё атомов в атомных единицах массы, состав Н₂О, структурная ф-ла Н—О—Н). Проч­ность межатомной связи характери­зуется энергией хим. связи, к-рая составляет обычно неск. десятков кДж/моль. Атомы в М. непрерывно совершают колебат. движения; при определ. условиях, напр. в газовой фазе, М. могут совершать поступат. и вращат. движения. М., как и атомы, не имеют чётких границ. Размеры М. можно ориентировочно оценить, зная плотность в-ва, мол. м. и число Аво­гадро. Так, если допустить, что М. Н₂O имеет сферич. форму, то диаметр её окажется равным ~3•10^-8 см (0,3 нм). Размеры М. растут с увели­чением числа атомов в них и лежат в пределах 10^-8—10^-5 см. М. нельзя увидеть невооружённым глазом или с помощью оптич. микроскопа, однако существование М. доказывают мн. явления (броуновское движение, диф­фузия, дифракция рентг. лучей, эл-нов, нейтронов и т. д.).

Устойчивость М. в среде зависит от её вз-ствия с др. атомами, а также от темп-ры, давления и др. внеш. факторов. В газообразном состоянии в-во, как правило, состоит из М. (кроме инертных газов, паров метал­лов). При достаточно высоких темп-pax М. всех газов распадаются на атомы. В конденсированных си­стемах М. могут сохраняться. Вода во всех агрегатных состояниях состоит из М.; из М. построены большинство жидкостей и молекулярные кристаллы. В металлах и др. ат. кристаллах, а также их расплавах М., как правило, не существуют, т. к. в них каждый атом взаимодействует со всеми сосед­ними приблизительно одинаково.

Химическая связь. Возможность об­разования М. объясняется тем, что внутр. энергия М. как системы атомов ниже суммарной энергии этих атомов в изолиров. состоянии. Соответствующая разность энергии наз. энергией образования М. из атомов (или энер­гией атомизации), к-рая приближённо равна сумме энергий хим. связей.

Для хим. связи существ. значение имеют лишь эл.-магн. вз-ствия эл-нов и ядер входящих в М. атомов. Наибо­лее часто встречаются М., в к-рых существуют ковалентные и ионные хим. связи.

К о в а л е н т н а я с в я з ь возникает при обобществле­нии эл-нов (обычно электронных пар) двумя соседними атомами (т. е. за счёт обмена эл-нами). Хим. связь та­кого типа осуществляется в М. Н₂, O₂, СО и др. При сближении атомов ковалентная связь образуется только в том случае, когда спины их внеш. эл-нов антипараллельны. При этом происходит деформация электронных оболочек атомов, их перекрытие по линии, соединяющей ядра. При нек-ром межъядерном расстоянии силы притяжения уравновешиваются сила­ми отталкивания и образуется устой­чивая система, внутр. энергия к-рой минимальна.

Ионная связь осуществля­ется электростатич. вз-ствием атомов при переходе эл-на одного из них к другому, т. е. при образовании положит. и отрицат. иона. Такая связь характерна для М. NaCl, KI и др. Ковалентные и ионные хим. связи явл. предельными; как правило, об­разуются смешанные хим. связи — частично ковалентные, частично ион­ные.

Внутренняя энергия и уровни энер­гии молекул. Внутр. энергия М.— осн. хар-ка, определяющая её состоя­ние и св-ва и зависящая от взаимного расположения составляющих её ч-ц и их движения. М. явл. квант. систе­мой, и её внутр. энергия ξ может принимать лишь определ. значения, т. е. квантуется. Внутр. энер­гия М. приближённо равна сумме энергий электронных движений ξ_э, колебаний ядер ξ_к и вращения М. как целого ξ_в, т. е. ξξ_э+ξ_к+ξ_в, причём ξ_э>>ξ_к>>ξ_в. Каждая из указанных энергий квантуется в со­ответствии с законами квантовой ме­ханики, и ей соответствует набор дискретных уровней энергии (элект­ронные, колебат. и вращат. уровни энергии).

Состояние М. как квант. системы описывается Шредингера уравнением, к-рое учитывает электростатич. вз-ствия эл-нов с ядрами, эл-нов друг с другом, а также кинетич. энер­гию эл-нов и ядер. В адиабатическом приближении ур-ние Шредингера для М. распадается на два ур-ния — для эл-нов и для ядер. Решение (обычно приближённое) электронного ур-ния Шредингера — нахождение уровней энергии эл-нов — одна из осн. задач квантовой химии.

М.— электрически нейтральные си­стемы, однако электронная плотность в них распределена неравномерно. Число электронных уровней в М.

значительно больше числа уровней энергии составляющих М. атомов, поскольку каждый атом М. находится в электрич. поле остальных атомов, в результате чего уровни расщеп­ляются на многочисл. подуровни (Штарка эффект).

Электронные уровни М. опреде­ляются совокупностью квантовых чи­сел, характеризующих состояния всех эл-нов М. Уровни, отвечающие зна­чениям квант. числа =0, 1, 2, ... полного орбит. момента М обозна­чаются соответственно , П, , ... ( представляет собой сумму орби­тальных квант. чисел эл-нов; см. Атом). Квант. число S=0, 1, 2, ... определяет полный спиновый момент, внутр. квант. число =r±S— пол­ный момент М. Электронный уровень М. обозначают ^2S+1, где слева вверху приводится мультиплетность уровня =2S+1.

Ур-ние Шредингера для ядер со­держит информацию о колебаниях М. и вращениях её как целого. Ре­шение этого ур-ния для двухатомной М. приводит к дискретным колебат. уровням, отстоящим один от другого на hv, если колебания ядер считать гармоническими (v — собств. частота осциллятора), и на hv-2(v+1)hva — при ангармонич. колебаниях (v — ко­лебательное квант. число, а — посто­янная ангармоничности). Колебания реальных двухатомных М. ангармоничны, и расстояние между колебат. уровнями энергии убывают с ростом v, а макс. колебат. энергия равна энергии диссоциации М.

В многоатомной М. как связанной системе ч-ц колебания отд. атомов не независимы. Сложные колебания такой системы можно разделить на незави­симые гармонич. колебания, каждое из к-рых характеризуется определ. ча­стотой; их называют н о р м а л ь н ы м и к о л е б а н и я м и.

Колебания многоатомных М. в прин­ципе могут быть изучены теоретически с помощью методов квант. химии, однако на практике обычно поль­зуются механич. моделью, оперирую­щей силовыми постоянными разл. структурных элементов М.

Вращат. уровни двухатомной М. определяются выражением ξ_в= h²J(J+1)/8²I, где I — момент инерции М., относительно нек-рой оси вращения, J — вращат. квант. число. Аналогичные ф-лы, выведен­ные для многоатомных М., позволяют определять их геометрию по наблю­даемым чисто вращат. спектрам. Вы­ражение для ξ_в резко усложняется, если, помимо вращения М. как це­лого, имеет место внутр. вращение, приводящее к ротамерам (см. ниже). Однако ф-лы для ξ_в дают возмож­ность на основании вращат. спектров оценивать барьеры внутр. вращения и др. хар-ки М. Наряду с чисто элект-

431


ронными, колебат. и вращат. уров­нями энергии в спектрах проявляются уровни, обусловленные электронно-колебат. и колебательно-вращат. вз-ствиями.

Спектры излучения, поглощения, комбинац. рассеяния света возникают при переходах М. с одного уровня энергии на другой; при этом М. поглощает или излучает энергию, рав­ную разности энергий этих уровней. Соответственно возникают электрон­ные, колебат. и вращат. спектры М. (подробнее см. Молекулярные спектры).

Структура молекулы. Геометрию М. можно описать декартовыми коорди­натами атомов, однако чаще всего её характеризуют набором внутр. пара­метров — д л и н с в я з е й, в а л е н т н ы х и д в у г р а н н ы х у г л о в. Длиной связи наз. расстоя­ние между ядрами атомов, соединён­ных между собой хим. связью. Обычно, чем больше длина связи, тем меньше её прочность.



Трёхмерные модели молекул: слева — шаро-игловая модель: атомы изображены белыми шарами, валентные связи — выходящими из них стержнями; справа — объёмная модель Стюарта—Бриглеба: атомы представлены ша­рами, радиусы к-рых пропорц. ван-дер-ваальсовым радиусам.


Валентным наз. угол между двумя хим. связями, вы­ходящими из одного атома. Торсион­ные углы — это углы вращения вок­руг связей. Так, в М. перекиси водо­рода, Н—О—О — Н, длины связей О—О и О—Н равны соотв. 0,147 и 0,095 нм, валентный угол Н—О—О равен 95° и торсионный угол (угол вращения вокруг связи О—О, или двугранный угол между плоскостями Н—О—О и О—О—Н) равен 112°.

Каждое электронное состояние ха­рактеризуется равновесной геометрией (равновесной конфигурацией), отвеча­ющей мин. энергии. В обычных усло­виях М. находится в основном элект­ронном состоянии (на ниж. электрон­ном уровне), и термин «равновесная конфигурация» часто относят только к этому состоянию. Так, приведён­ные выше внутр. геом, параметры М. Н—О — О — Н явл. равновесными, тогда как, напр., плоские формы этой М. (торсионный угол равен 0 или 180°) неравновесны. Зависимость внутр. энергии М. от геом. параметров для многоатомных М. может быть пред­ставлена многомерной поверхностью, наз. потенциальной по­верхностью. Самый глубокий минимум потенц. энергии М. соответ­ствует её равновесной конфигурации, метастабильным состояниям отвечают менее глубокие минимумы. Определе­ние потенц. поверхности М. или хотя бы выявление нек-рых её осо­бенностей явл. целью разл. эксперим. и теоретич. исследований.

Расположение атомов в М. всегда обладает определённой симметрией (см. Симметрия молекулы). Потенц. поверхность М. также обладает сим­метрией, что проявляется, напр., в ин­фракрасных спектрах М. или спектрах комбинационного рассеяния света.

Нек-рые одинаковые по составу М. могут отличаться строением или рас­положением атомов. Такие формы су­ществования в-ва наз. изомерами (см. Изомерия молекул). Структур­ные изомеры имеют разную по­следовательность хим. связей, и их М. изображаются разными структур­ными ф-лами (напр., нормальный бу­тан Н₃С—СН₂—СН₂—СН₃ и изобутан




Структурные изомеры — это разные М., а соответст­вующие соединения обладают раз­ными физ. и хим. св-вами. Так, темп-ра кипения нормального бутана равна +0,6 °С, а изобутана -11,7 °С.

Поворотные изомеры (р о т а м е р ы, к о н ф о р м е р ы) возникают при вращении атомов или ат. групп вокруг хим. связей и отве­чают разным минимумам потенц. по­верхности М. Они представляют собой разл. состояния одной и той же М. Энергетич. барьеры, разделяющие по­воротные изомеры, не превышают 100 кДж/моль, а время жизни этих изомеров обычно ~10^-10—10^-13 с. При более высоких энергетич. барье­рах (напр., при геом. изомерии М.) время жизни изомеров возрастает и появляется возможность их разделе­ния.

М. оптических изомеров энантиоморфны — зеркально симмет­ричные одна по отношению к другой. Такие изомеры вращают плоскость поляризации света в противополож­ные стороны; остальные же физ. св-ва у них совершенно одинаковы (см. Оптически активные вещества).

Свойства молекул. Исследование мо­лекул. Хим. и большинство физ. св-в М. определяются их внеш. эл-нами. Так, внеш. эл-ны определяют оптич. спектры М. В спектрах М. прояв­ляются мн. особенности их строения (симметрия, изомерия, природа хим. связи и т. д.). Индивидуальность спек­тров соединений, характеристичность частот колебаний определ. групп ато­мов в М. позволяют производить ка­честв. и количеств. спектральный ана­лиз в-ва. Электронные уровни энер­гии изучают методами ультрафиолетовой спектроскопии, фотоэлектронной спектроскопии, рентгеноэлектронной спектроскопии. Колебат. уровни энергии проявляются в ИК спектрах и спектрах комбинац. рассеяния све­та. Частоты вращат. линий лежат в радиодиапазоне (см. Микроволновая спектроскопия), а также в дальней ИК области спектра.

Во внеш. электрич. поле М. поляри­зуется — приобретает индуциров. дипольный момент (см. Поляризуемость атомов, ионов, молекул). Поляриза­ция в-в из полярных М. (т. е. М., обладающих пост. дипольными мо­ментами) во внеш. электрич. поле обусловлена как их ориентацией вдоль поля, так и возникновением индуци­ров. дипольных моментов за счёт элект­ронной поляризуемости. Измерение диэлектрич. проницаемости и поля­ризации в-ва даёт возможность при­близительно оценивать поляризуе­мость и величину пост. дипольных моментов отд. М., что позволяет де­лать выводы о её строении — сим­метрии, распределении электронной плотности, присутствии тех или иных групп атомов и их расположении и т. д.

Магн. св-ва М. дают важные све­дения о строении электронной обо­лочки. Большинство М. диамагнитны, т. е. не имеют пост. магн. момента. Поведение таких М. в магн. поле оп­ределяется их отрицат. магнитной восприимчивостью. Парамагн. М., об­ладающие пост. магн. моментом, во внеш. магн. поле стремятся ориенти­роваться в направлении поля. Пост. магн. моментом (связанным со спи­ном эл-нов, а также с их орбит. дви­жением) могут обладать как элект­ронная оболочка, так и ат. ядра. Парамагнитные (обладающие неспа­ренным эл-ном) М. исследуют с по­мощью электронного парамагнитного резонанса. В спектрах ядерного маг­нитного резонанса проявляются вз-ствия спиновых моментов ат. ядер, зависящие от электронной структуры М. и окружения каждого атома. На основании спектров ЯМР судят о на­правлении хим. связей, различных проявлениях изомерии М., взаимном расположении атомов в М., о дина­мике атомов в М. и т. д.

Важный метод изучения М.— массспектроскопия. Масс-спектрометрич. измерения основаны на расщеплении М. на электрически заряж. фрагменты (радикалы) и определении масс этих фрагментов. Геометрию М. в кристаллах определяют с помощью дифракции рентг. лучей (см. Рентге­новский структурный анализ) и нейт­ронов (см. Нейтронография). В га­зовой фазе и парах геометрию М. ис­следуют с помощью дифракции эл-нов (см. Электронография) и микровол­новых спектров. Эти исследования да­ют точность в определении координат атомов (ядер) порядка 0,001 нм; от­сюда точность в определении длин связей ~0,001 нм и в определении

432


валентных и двугранных углов — 1—2°. Помимо дифракц. и спектро­скопич. методов, существует ещё ряд методов исследования структурных, динамич. и термодинамич. хар-к М. Так, термодинамич. методы (в част­ности, калориметрия) позволяют оп­ределять разность энтальпий разл. изомеров, поглощение УЗ исполь­зуется для установления равновесного содержания изомеров в жидкостях и р-рах и т. д.

• Волькенштейн М. В., Строение и физические свойства молекул, М.—Л., 1955: Картмелл Э., Фоулз Г. В. А., Ва­лентность и строение молекул, пер. с англ., М., 1979; Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962; Ландау Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М., Квантовая механика. Нерелятивистская тео­рия, 3 изд., М., 1974 (Теоретическая физи­ка, т. 3).

В. Г. Дашевский.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ АКУСТИКА, раз­дел физ. акустики, в к-ром св-ва в-ва и кинетика мол. процессов ис­следуются акустич. методами. Осн. методами М. а. явл. измерение ско­рости звука и поглощения звука и за­висимостей этих величин от частоты звук. волны, темп-ры, давления и др. Методами М. а. можно исследовать газы, жидкости, полимеры, тв. тела, плазму.

По скорости звука можно опреде­лить сжимаемость, отношение теплоёмкостей c_p/c_V, модули упругости тв. тела и др., а по поглощению звука — значение сдвиговой вязкости и объём­ной вязкости, время релаксации _р и др. В газах, измеряя скорость звука и её зависимость от темп-ры, опреде­ляют параметры, характеризующие вз-ствие молекул газа при столкнове­нии. В жидкостях, вычисляя скорость звука на основании той или иной мо­дели жидкости и сравнивая резуль­таты расчёта с опытными данными, в ряде случаев можно оценить правдо­подобность используемой модели и определить энергию вз-ствия молекул. На скорость звука влияют особен­ности мол. структуры, силы межмоле­кулярного взаимодействия и плотность упаковки молекул. Так, напр., уве­личение плотности упаковки моле­кул, появление водородных связей, полимеризация приводят к увеличению скорости звука, а введение в моле­кулу тяжёлых атомов — к её умень­шению.

При наличии релаксац. процессов (см. Релаксация акустическая) энер­гия поступат. движения молекул в звук. волне перераспределяется на внутр. степени свободы. При этом появляется дисперсия звука, а зави­симость произведения коэфф. погло­щения на длину волны от частоты звука имеет максимум на нек-рой час­тоте _р=1/_р, наз. частотой релак­сации. Величины дисперсии звука и коэфф. поглощения зависят от того, какие именно степени свободы воз­буждаются под действием звук. волны, а _р связана со скоростью обмена энергией между разл. степенями сво­боды. Т. о., измеряя скорость звука

и коэфф. поглощения в зависимости от частоты звука и определяя _р, можно судить о характере мол. про­цессов и о том, какой из них вносит осн. вклад в релаксацию. Эти методы позволяют исследовать возбуждение колебат. и вращат. степеней свобо­ды молекул в газах и жидкостях, столкновение молекул в смесях разл. газов, установление равновесия при хим. реакциях, перестройку мол. структуры в жидкостях, процессы сдвиговой релаксации в очень вяз­ких жидкостях и полимерах, разл. процессы вз-ствия звука с эл-нами проводимости, фононами и др. элем. возбуждениями в тв. телах.

Область релаксации для жидкостей лежит, как правило, в диапазоне более высоких частот, чем для газов. В очень вязких жидкостях, полиме­рах и нек-рых др. в-вах в поглоще­ние и дисперсию может давать вклад целый набор релаксац. процессов с широким спектром времён релаксации. Изучение температурных зави­симостей скорости и поглощения зву­ка позволяет разделить вклад разл. релаксац. процессов.

В М. а. для исследований обычно применяется УЗ: в газах — в диапа­зоне частот 10⁴—10⁵ Гц, а в жидкос­тях и тв. телах — в диапазоне 10⁵— 10¹⁰ Гц.

Методы М. а. могут быть также ис­пользованы для исследования таких в-в, в к-рых вз-ствие звука с элемен­тарными возбуждениями не ограничи­вается простейшими релаксац. про­цессами. Так, напр., методы М. а. используются для исследования кине­тики мол. процессов в критич. об­ласти. Исследования поглощения УЗ в металлах и ПП при разных темп-pax, магн. полях и др. внеш. воз­действиях позволяют получить ин­формацию о поведении эл-нов и об особенностях электрон-фононного вз-ствия. Измерение внутр. трения в диэлектриках, напр. в кварце, в за­висимости от темп-ры и при разных условиях предварит. обработки по­зволяет судить о наличии тех или иных примесей и дефектов.

• Михайлов И. Г., Соловьев В. А., Сырников Ю. П., Основы мо­лекулярной акустики, М., 1964; Физичес­кая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2, ч. А, М., 1968; т. 4, ч. А—Б, М., 1969—70; т. 5, 7, М., 1973—74.

А. Л. Полякова.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА, значение массы молекулы, выраженное в атом­ных единицах массы. Практически М. м. равна сумме масс входящих в неё атомов (см. Атомная масса).

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА, раздел физики, в к-ром изучаются физ. св-ва тел в разл. агрегатных состояниях на основе рассмотрения их микроскопич. (молекулярного) строения. Задачи М. ф. решаются методами физ. ста­тистики, термодинамики и физ. кине­тики, они связаны с изучением дви­жения и вз-ствия ч-ц (атомов, моле­кул, ионов), составляющих физ. тела.

Первым сформировавшимся разде­лом М. ф. была кинетическая теория газов. В процессе её развития рабо­тами англ. физика Дж. Максвелла (1858—60), австр. физика Л. Больц­мана (1868) и амер. физика Дж. У. Гиббса (1871 —1902) была создана классич. статистич. физика.

Количеств. представления о вз-ствии молекул (мол. силах) начали раз­виваться в теории капиллярных яв­лений. Классич. работы в этой об­ласти франц. учёных А. Клеро (1743), П. Лапласа (1806), англ. учёного Т. Юнга (1805), франц. учёного С. Пуас­сона, нем. учёного К. Гаусса (1830 — 1831), Гиббса (1874—78), И. С. Громеки (1879, 1886) и др. положили на­чало теории поверхностных явлений. Межмол. вз-ствия были учтены голл. физиком Я. Д. Ван-дер-Ваальсом при объяснении физ. св-в реальных газов и жидкостей.

В нач. 20 в. М. ф. вступает в новый этап развития. В работах франц. фи­зика Ж. Б. Перрена и швед. учёного Т. Сведберга (1906), польск. физика М. Смолуховского и А.. Эйнштейна (1904—06), посвящённых броуновскому движению микрочастиц, были получе­ны доказательства реальности суще­ствования молекул. Методами рент­геновского структурного анализа (а впоследствии — методами электронографии и нейтронографии) были изу­чены структура тв. тел и жидкостей и её изменения при фазовых переходах и изменении темп-ры, давления и др. хар-к. Учение о межатомных взаимо­действиях на основе представлений квантовой механики получило разви­тие в работах нем. физиков М. Борна, Ф. Лондона и В. Гейтлера, а также П. Дебая (Германия). Теория пере­ходов из одного агрегатного состо­яния в другое, намеченная Ван-дер-Ваальсом и англ. физиком У. Томсоном и развитая в работах Гиббса, Л. Д. Ландау (1937) и нем. физико-химика М. Фольмера (30-е гг.) и их последователей, превратилась в совре­менную теорию образования фазы — важный самостоят. раздел М. ф. Объ­единение статистич. методов с совр. представлениями о структуре в-ва в работах Я. И. Френкеля, англ. физико-химика Г. Эйринга (1935—36), англ. учёного Дж. Бернала и др. при­вело к М. ф. жидких и тв. тел.

Круг вопросов, охватываемых М. ф., очень широк. В ней рассматриваются : строение в-в и его изменение под влиянием внеш. факторов (давления, темп-ры, электрич. и магн. полей), явления переноса (диффузия, тепло­проводность, внутр. трение), фазовое равновесие и процессы фазовых пере­ходов (кристаллизация и плавление, испарение и конденсация и др.), критич. состояние в-ва, поверхностные явления на границах раздела разл. фаз.

433


Интенсивное развитие М. Ф. при­вело к выделению из неё мн. само­стоят. разделов (статистич. физика, физ. кинетика, физика тв. тела, физ. химия, мол. биология). На основе общих теоретич. представлений М. ф. получили развитие физика металлов, физика полимеров, физика плазмы, кристаллофизика, физико-химия дис­персных систем и поверхностных яв­лений, теория массо- и теплопереноса, физико-хим. механика. При всём раз­личии объектов и методов исследова­ния здесь сохраняется. однако, гл. идея М. ф.— описание макроскопич. св-в в-ва на основе микроскопической (молекулярной) картины его строе­ния.

• Кикоин И. К., Кикоин А. К., Молекулярная физика, 2 изд., М., 1976; Гиршфельдер Дж., К е р т и с с Ч., Берд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей, пер. с англ., М., 1961; Френ­кель Я. И., Кинетическая теория жид­костей, Л., 1975; Лихтман В. И., Щ у к и н Е. Д., Ребиндер II. А., Физико-химическая механика металлов, М., 1962.

П. А. Ребиндер, Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев.