Rozptýlení - co to je?

Ve školním osnově fyziky (přibližně sedmého stupně) se žáci dozvěděli, že difúze je proces, který představuje vzájemné pronikání částic jedné látky mezi částice jiné látky, čímž se vyrovnávají koncentrace v celém objemu. To je poměrně obtížná definice pro pochopení. Abychom pochopili, co je jednoduchá difúze, zákon difúze, jeho rovnice, je nutné podrobně studovat materiály o těchto otázkách. Nicméně, pokud má člověk obecnou představu, pak níže uvedené údaje pomohou získat základní znalosti.

Fyzikální jev - co to je

Vzhledem k tomu, že mnoho lidí si nejasně uvědomuje, co je fyzický jev a jak se liší od chemického, a jaký druh jevů je difúze, je nutné zjistit, jaké je fyzický jev. Takže, jak každý ví, fyzika je nezávislá věda související s oblastí přírodních věd, která zkoumá obecné přírodní zákony o struktuře a pohybu hmoty, stejně jako studium samotné věci. Proto je takový fenomén fyzický jev, v důsledku čehož se nevytváří žádná nová látka, ale dochází pouze ke změně struktury látky. Rozdíl mezi fyzikálním a chemickým jevem spočívá právě ve skutečnosti, že v důsledku toho nejsou získávány nové látky. Rozptýlení je tedy fyzický jev.

Definice pojmu difúze

Jak víte, znění konceptu může být mnoho, ale obecný význam by se neměl měnit. A fenomén šíření není výjimkou. Obecná definice má následující podobu: difúze je fyzický jev, kterým je vzájemná penetrace částic (molekul, atomů) dvou nebo více látek do rovnoměrného rozložení v celém objemu obsazeném těmito látkami. V důsledku difúze nejsou vytvářeny žádné nové látky, proto je to právě fyzický jev. Jednoduchá se nazývá difúze, která vede k pohybu částic z oblasti s největší koncentrací do oblasti s menší koncentrací, která je způsobena tepelným (chaotickým, Brownianským) pohybem částic. Jinými slovy, difúzí je proces míchání částic různých látek a částice jsou distribuovány rovnoměrně po celém objemu. To je velmi zjednodušená definice, ale nejrozumnější.

Druhy difúze

Difúze může být fixována jako při pozorování plynných a kapalných látek, stejně jako pevných látek. Proto obsahuje několik typů:

• Kvantová difúze je proces difúze částic nebo bodových defektů (lokální porušení krystalové mřížky látky), která se provádí v pevných látkách. Místní narušení je narušení v určitém místě krystalové mřížky.

• Koloidní difúze probíhající v celém objemu koloidní systém. Koloidní systém Je to médium, ve kterém jsou částice, bubliny a kapky různé, liší se ve stavu agregace a složení od prvního média. Takové systémy, stejně jako procesy, které se v nich vyskytují, jsou podrobně studovány v průběhu koloidní chemie.
• Konvektivní - přenos mikročástic jedné látky makropáskami média. Zvláštní úsek fyziky, nazvaný hydrodynamika, se zabývá studiem pohybu nepřetržitého média. Odtud se můžete dozvědět o stavech toku.
• Turbulentní difúze je proces přenosu jedné látky na druhou v důsledku turbulentního pohybu druhé látky (typické pro plyny a kapaliny).

Prohlášení potvrzuje, že difúze může probíhat jak v plynech, tak v kapalinách a v tuhých látkách.

Jaký je zákon Fiky?

Německý vědec, fyzik Fick, zavedl zákon, který ukazuje závislost hustoty toku částic přes jedno místo na změně koncentrace látky na jednotku délky. Tento zákon je právem šíření. Zákon může být formulován následovně: tok částic, který je směrován podél osy, je úměrný odvozenému počtu částic v proměnné položené podél osy, vzhledem k kterému je určen směr toku částic. Jinými slovy tok částic pohybující se ve směru osy je úměrný odvozenému počtu částic v proměnné, která je uložena podél stejné osy jako tok. Zákon Fick vám umožňuje popsat proces přenosu hmoty v čase a prostoru.

Difúzní rovnice

Když jsou látky přítomny v látce, objevuje se redistribuce samotné látky ve vesmíru. V tomto ohledu existuje několik rovnic popisujících tento proces redistribuce z makroskopického hlediska. Difuzní rovnice je rozdílná. Z obecné rovnice transportu látek, která se také nazývá rovnice kontinuity. Za přítomnosti difúze se používá Fickův zákon, který je popsán výše. Rovnice má následující podobu:

dn / dt = (d / dx) * (D * (dn / dx) + q.

Difúzní metody

Metoda difúze, přesněji metoda její implementace v tuhých materiálech, byla nedávno rozšířena. To je způsobeno výhodami metody, jednou z nich je jednoduchost použitého zařízení a samotný proces. Podstatou difúzní metody z pevných zdrojů je ukládání filmů dopovaných jedním nebo více prvky na polovodičové součástky. Existuje několik dalších způsobů difúze, kromě metody pevných zdrojů:

• v uzavřeném objemu (metoda ampule). Minimální toxicita je výhodou metody, ale jeho vysoká cena vzhledem k disponibilitě ampule je významnou nevýhodou;
• v otevřeném objemu (tepelná difúze). Možnost použití mnoha prvků v důsledku vysokých teplot je vyloučena, stejně jako boční difúze jsou hlavními nevýhodami této metody;
• v částečně uzavřeném objemu (krabicová metoda). Jedná se o přechodnou metodu mezi těmito dvěma.

Abychom se dozvěděli více o metodách a vlastnostech šíření, je třeba studovat další literaturu, která se věnuje těmto otázkám.