Základy inžinierstva materiálov (ZIM) - teória súhrn

1. Základy atómovej teórie
● Rutherfordov model atómu: Príťažlivá elektrostatická sila medzi elektrónmi a jadrom je kompenzovaná odstredivou silou. Predstava je v rozpore s klasickými zákonmi elektrodinymiky. Atómy majú stále čiarové spektrá.

● Kvantová teória: Pri pozorovaní absolútne čierneho telesa prišiel Planck na to že energia nie je vyžarovaná a pohlcovaná spojite, ale po kvantách. Kvantum je celistvý násobok elementárneho kvanta: W = h.f. Planckova konštanta je h = 6,626.10-34 Js. f je frekvencia žiarenia. Teória vysvetľuje Einsteinov fotoelektrický jav. Predpokladá, že svetlo je zložené z fotónov, ktoré sa pohybujú rýchlosťou svetla. Po dopadnutí na kov odovzdajú energiu elektrónom. Jeden fotón uvoľní jeden elektrón.

● Elektrónová teória: Vlastnosti atómov sú charakterizované Bohrovými postulátmi, Pauliho vylučovacím princípom, pravidlom maximálnej multiplicity a kvantovými číslami. Vlna a častica sú len 2 formy tej istej fyzikálnej reality. Častica, alebo kvantum svetla sa nazývajú fotóny. . Pohyb elektrónu je opísaný vlnovou funkciuo (de Broglieho vlnou) ψ. Vlnová funkcia je funkcia priestorových súradníc elektrónu a štvorec ψ2 je pravdepodobnosť, že elektrón sa nachádza v danom priestore.

2. Kryštály
● Poruchy kryštálovej mriežky:
Bodové poruchy: Vakancie (prázdne miesta): vplyvom vysokej teploty. Interstície (atómy v medziuzlovej ploche). Substitúcie (cudzí atóm na mieste základného). Súvisia s čistotou a chem. zložením materiálu. Vakancie a interstície zvyšujú elektrický odpor.
Čiarové poruchy: Dislokácie sú charakterizované geometr. a energetickými faktormi. Rozlišujeme dislokácie hranové a skrutkové. Pohyb dislokácii sklzom umožňuje plastickú deformáciu a pohyb šplhom umožňuje difúziu.
Plošné poruchy: Vrstevná chyba môže vzniknúť
...