ПОЛЯРИЗАЦИЯ И СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА

Мы видели, что усиление поляризации ведет к увеличению энергии решетки и уменьшению координационного числа. Но, создавая неоднородность и несимметричность внутренних связей, оно ведет также к понижению температуры плавления и кипения, к заметному понижению твердости и механической прочности кристалла. Прочные диполи труднее разрушаются молекулами воды, и потому соединения с поляризованными решетками труднее растворимы и раньше выпадают из растворов.
Но что общего между поляризацией ионов и окраской соединений? Световая волна является переменным электромагнитным полем, и, следовательно, характер колебаний разнообразных волн, из которых состоит пучок белого света, будет определяться теми электростатическими полями, которые эти волны встречают на своем пути. Белый свет останется белым только в том случае, если все колебания видимого спектра, длиной от 3800 до 7600 А, смогут гармонично «звучать» в сложном поле кристалла. Но если это поле состоит из диполей, расположенных в разных направлениях, и если несимметричное строение не позволит некоторым колебаниям возникать в кристалле, тогда соответствующие волны погасятся и исчезнут превратясь в тепловое колебание или уйдя на повышение заряда и на возбуждение ионов. Такие волны исчезнут из видимого спектра, белый свет заменится цветным. Исчезнет при этом не одна определенная волна, а целая полоса волн, то очень резкая, то более размытая; появятся дополнительные цвета, и кристалл станет окрашенным! (фиг. 5).
Как показали исследователи этого явления (Н. Бор и другие), диполями и связанной с ними несимметричностью строения в первую очередь будут погашаться короткие волны, с большим числом колебаний и с большой химической активностью, лежащие в фиолетовом конце спектра.
Чем сильнее асимметрия поля кристалла и его поляризация, тем полоса поглощения будет шире захватывать синие и зеленые волны. Дополнительный спектр будет темнеть, общее количество проходящего света уменьшаться, дополнительные цвета будут перемещаться вниз, окраска понижаться, т. е. краснеть и темнеть. При крайнем пределе поглощения вместо прозрачного тела появится металлическое, где часть лучей будет отражена, а часть погибнет в сложном электронном хаосе металла.
Чем сильнее деформация, беспорядок и хаос в кристаллической решетке, чем на большее число ангстремов окажутся смещенными облака, тем гуще будет окраска, тем ниже и глубже будут тона! (фиг. 6).
Мы видели, что поляризация как бы перетягивает облако аниона к катиону; катион постепенно возвращает себе тот электрон, который он потерял в момент ионизации; в сущности, отбирая электрон, катион этим превращается в нейтральный атом. Появляются новые решетки, в узлах

которых сидят уже не ионы, а настоящие атомы; поляризация сделала свое цело. Изложенную нами теорию разделяют не все современные физики; против нее возражают теоретики волновой механики (В. Гейзенберг).
Однако мы остаемся сторонником приведенных выше воззрений, за которыми стоит конкретный, реальный мир, а не только отвлеченное математическое уравнение.







Материалы

Яндекс.Метрика