Этюды о симметрии - Синг Дж.Л.
Скачать (прямая ссылка):
(1957).
14. Friedman J. ?., Telegdi V. I., Phys. Rev., 105, 1681 (L) (1957).
15. Schrddinger ?., Sitzungsber. Preuss. Akad. Wiss., Phys.-Math. Klasse,
238 (1931).
16. Bohr N., Rosenfeld L., Kgl. Danske Videnskab. Selskab, Mat.-Fys.
Medd., 12, 8 (1933).
17. Niels Bohr and the Development of Physics, Pergamon Press, London,
1955. (Имеется перевод: Нильс Бор и развитие физики, ИЛ, 1958.)
18. Wigner ?., Inonii ?., Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 39, 510 (1953).
19. Lee T. ?)., Yang C. N., Phys. Rev., 104, 254 (1956).
20. Purcell E. М., Ramsey N. ?., Phys. Rev., 78, 807 (1950).
21. Luders G" Zs. Phys., 133, 325 (1952).
22. Liiders G., Kgl. Danske Videnskab. Selskab, Mat.-Fys. Medd., 28, 5
(1954).
23. Schwinger J., Phys. Rev., 74, 1439 (1948).
24. Kramers H. A., Proc. Acad. Sci. Amsterdam, 40, 814 (1937).
25. Pauli W" статья в сборнике [17].
26. Wigner ?., Zs. Phys., 43, 624 (1927).
27. Wigner ?., Nachr. Gesell. der^issen., Mathematisch-Physikalische
Klasse, Heft 5, 546 (1932). (Статья 21 данной книги.)
28. Newton T. D., Wigner ?., Rev. Mod. Phys., 21, 400 (1949). (Статья 22
данной книги.)
29. Watanabe S., Rev. Mod. Phys., 27, 26 (1945).
30. Furry И7., Phys. Rev., 51, 125 (1937).
31. Robertson H. P., Rev. Mod. Phys., 5, 62 (1933).
32. Farkas A., Orthohydrogen, Parahydrogen and Heavy Hydrogen, Cambridge
University Press, New York, 1935. (Имеется перевод: Фаркас А.,
Ортоводород, параводород и тяжелый водород, ОНТИ, М. - Л., 1936.)
6
О СТРУКТУРЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ')
1. Физика всегда развивается по двум направлениям. Один ее фронт
обращен к явлениям, не вписывающимся в общую картину мира. Победы на этом
фронте знаменуют важные изменения в фундаментальных концепциях. В наши
дни именно на этом направлении, используя как теорию, так и эксперимент,
физики ведут борьбу за лучшее понимание ядерных явлений. Но помимо поиска
новых концепций, никогда не ослабевает стремление углубить и расширить
наши знания о явлениях, которые, по нашему убеждению, могут быть поняты
на основе уже существующих представлений и теорий. Это второе направление
развития физики, несомненно, имеет меньшее значение. Оно редко приводит к
фундаментальным открытиям в самой физике, но очень важно для
исследований, проводимых в ее пограничных областях, таких, как физическая
химия, и в прикладных науках. Около шести лет назад спектроскопия
внезапно совершила переход из первой категории во вторую. Немного позднее
стало ясно, что изучение твердых тел также принадлежит ко второму
направлению. Несмотря на это, физика твердого тела остается одной из
наиболее привлекательных областей исследования, ибо в ней научными
методами изучается то, с чем нам приходится сталкиваться в нашей
повседневной практике. Например, мы никогда не боимся, что ключ, если его
уронить, разлетится на части, как стекло. Нам никогда не придет в голову
опасаться, что золотая монета может раствориться в воде или испариться,
если ее оставить на открытом воздухе.
Рентгеноскопические исследования позволили установить, что большинство
окружающих нас твердых тел - кристаллы. Это вовсе не означает, что они
непременно представляют собой монокристалл, хотя и такое возможно даже
для тел столь больших размеров, как айсберги. Обычно твердые тела
обладают поликристаллическим строением, т. е. представляют собой
конгломерат микроскопических кристаллов различных размеров. Таковы,
например, металлические части обычных инструментов, орудий труда и т. п.
Слово "кристаллы" в данном случае озна-
') Опубликовано в журнале: Scientific Monthly, 42 (January 1936).
92
1. Симметрия и другие физические проблемы
чает не тела правильной формы, какие мы видим в кристаллографических
коллекциях, а лишь подчеркивает, что отдельные зерна твердого
тела.обладают правильной внутренней структурой, возникающей вследствие
удивительно правильного расположения атомов в виде пространственных
решеток1). Примеры таких решеток показаны на фиг. 1. (Кружки означают
центры атомов; линии не имеют физического смысла и проведены только для
того, чтобы подчеркнуть объемность решеток.) Определенным образом
ориентированная область, в пределах которой атомы расположены правильно,
называется микрокристаллом; она может иметь размеры от 0,00001 до 1 мм и
даже больше. У таких микрокристаллов граница обычно имеет крайне
неправильную форму. Хаотически примыкая друг к другу, микрокристаллы
образуют поликристаллическое
Фиг. 1. а - фрагмент решетки КС1.
Зачерненными кружками указаны положения ио* иов калия; светлыми -
положения ионов хлора. Расстояние между ближайшими соседями равно
0,00000031 мм. Обычная каменная соль обладает решеткой такого же вида, но
с несколько меньшими расстояниями между узлами.
б - фрагмент решетки щелочного металла.
Кружками изображены центры масс атомов. Расстояние между ближайшими
соседями для натрия составляет 0,000000372 мм в - элементарная ячейка
решетки алмаза.
Расстояние между ближайшими соседями равно 0,000000154 мм. Аналогичной
