திண்ம நிலை - பாட விளக்கம் மற்றும் பயிற்சி வினாக்கள்

திட நிலைமை பற்றி

நடுத்தரம் ~120 நிமிடப் படிப்பு

பருப்பொருள் மூன்று நிலைகளில் காணப்படுகிறது. அவற்றுள் திண்ம நிலை தனித்துவமானது. திண்மங்களில் உள்ள துகள்கள் நெருக்கமாக பொதிந்துள்ளதால் அவை நிலையான வடிவம் மற்றும் கனஅளவைப் பெற்றுள்ளன. இந்தப் பண்புகள் திண்மங்களை மற்ற நிலைகளிலிருந்து வேறுபடுத்திக் காட்டுகின்றன. வேதியியல் ஆய்வுகளில் திண்மங்களின் கட்டமைப்பை அறிவது மிக அவசியமாகும்.

திண்மங்கள் அவற்றின் துகள்களின் ஒழுங்கமைப்பைப் பொறுத்து படிக வடிவமுள்ளவை மற்றும் வடிவமற்றவை என இருவகைப்படும். படிகங்களில் உள்ள அணுக்கள் அல்லது அயனிகள் ஒரு குறிப்பிட்ட சீரான வரிசையில் அமைந்துள்ளன. இப்பாடத்தில் படிகத் தளங்கள், அலகுக்கூடுகள் மற்றும் பதினான்கு வகை பிராவே அணிக்கோவை தளங்கள் பற்றி விரிவாகக் காண்கிறோம்.

மேலும் திண்மங்களில் காணப்படும் பொதிவுத் திறன், அதாவது ஒரு குறிப்பிட்ட கனஅளவில் எவ்வளவு இடம் துகள்களால் நிரப்பப்பட்டுள்ளது என்பதைக் கணக்கிட பழகுகிறோம். இறுதியாக, படிகங்களில் உருவாகும் ஷாட்கி மற்றும் ஃபிரெங்கல் போன்ற குறைபாடுகள் அவற்றின் வேதிப்பண்புகளை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதை உணர்ந்து தேர்வுக்குத் தயாராகலாம்.

நீங்கள் கற்பவை

• திண்மங்களின் பொதுவான பண்புகளை விளக்கி வகைப்படுத்துதல்.
• படிக மற்றும் வடிவமற்ற திண்மங்களை அவற்றின் அமைப்பின் அடிப்படையில் வேறுபடுத்துதல்.
• அலகுக்கூடு அளவுருக்களைப் பயன்படுத்தி படிகத்தின் அடர்த்தியைக் கணக்கிடுதல்.
• பல்வேறு வகை அலகுக்கூடுகளில் உள்ள அணுக்களின் மொத்த எண்ணிக்கையைத் தீர்மானித்தல்.
• ஷாட்கி மற்றும் ஃபிரெங்கல் குறைபாடுகளுக்கிடையேயான முக்கிய வேறுபாடுகளை விளக்குதல்.
• படிகங்களின் பொதிவுத் திறனை அதன் கட்டமைப்புடன் தொடர்புபடுத்தி மதிப்பிடுதல்.

தொடங்குவதற்கு முன்

• பருப்பொருளின் நிலைகள் (திண்மம், திரவம், வாயு) பற்றிய அடிப்படை அறிவு.
• அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பு குறித்த புரிதல்.
• வேதிப் பிணைப்புகளின் வகைகள் (அயனி, சகப்பிணைப்பு) பற்றிய அறிவு.

திட நிலைமை — விரிவான விளக்கம்

திண்மங்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள்

திண்மங்களின் பண்புகள் மற்றும் வகைகள்

திண்மங்கள் கடினமானவை, அமுக்க இயலாதவை மற்றும் குறிப்பிட்ட வடிவத்தைப் பெற்றுள்ளன. துகள்களுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசை மிக வலிமையாக இருப்பதால் அவை நிலையான இடத்தைப் பெற்றுள்ளன. இவை அவற்றின் துகள்களுக்கிடையேயான பிணைப்புகளின் அடிப்படையில் பிரிக்கப்படுகின்றன.

படிக மற்றும் படிக வடிவமற்ற திண்மங்கள்

படிக வடிவமுள்ள திண்மங்களில் துகள்கள் நீண்ட எல்லை வரையில் சீராக அமைந்துள்ளன. ஆனால் வடிவமற்ற திண்மங்களில் துகள்கள் ஒழுங்கற்ற முறையில் சிதறிக்கிடக்கின்றன. படிகங்கள் கூர்மையான உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் வடிவமற்றவை ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் மென்மையாகின்றன.

படிகத் திண்மங்களின் வகைப்பாடு

படிகங்கள் அயனிப் படிகங்கள், சகப்பிணைப்புப் படிகங்கள், மூலக்கூறுப் படிகங்கள் மற்றும் உலோகப் படிகங்கள் என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. ஒவ்வொன்றும் பிணைப்பு விசை மற்றும் கடத்தும் திறனில் மாறுபடுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, வைரம் ஒரு சகப்பிணைப்புத் திண்மமாகும்.

அலகுக்கூடு மற்றும் பிராவே அணிக்கோவை

ஒரு படிகத்தின் மிகச்சிறிய மீண்டும் மீண்டும் தோன்றும் அலகு 'அலகுக்கூடு' எனப்படும். இது விளிம்பு நீளம் மற்றும் கோணங்களால் விவரிக்கப்படுகிறது. மொத்தம் ஏழு வகையான படிக அமைப்புகளும் பதினான்கு வகை பிராவே அணிக்கோவைகளும் உள்ளன.

அலகுக்கூட்டில் உள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கை

எளிய கனசதுரம், பொருள் மைய கனசதுரம் மற்றும் முகப்பு மைய கனசதுரம் ஆகியவற்றில் உள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடுவது மிக முக்கியம். மூலைகளில் உள்ள அணுக்கள் மற்றும் மையத்தில் உள்ள அணுக்களின் பங்களிப்பைத் தெரிந்துகொள்வது அடர்த்திக் கணக்கீடுகளுக்கு உதவும்.

நெருங்கிப் பொதிந்த அமைப்புகள்

துகள்கள் குறைந்தபட்ச இடைவெளியில் எவ்வாறு அடுக்கப்பட்டுள்ளன என்பதை இது விளக்குகிறது. இதில் எண்முகி மற்றும் நான்முகி வெற்றிடங்கள் உருவாகின்றன. ஒரு படிகத்தில் \(n\) எண்ணிக்கையிலான துகள்கள் இருந்தால், அங்கு \(2n\) நான்முகி வெற்றிடங்கள் இருக்கும்.

திண்மங்களில் காணப்படும் குறைபாடுகள்

நடைமுறையில் படிகங்கள் குறைபாடற்றவை அல்ல. ஷாட்கி குறைபாடு, ஃபிரெங்கல் குறைபாடு மற்றும் உலோக அதிகமுள்ள குறைபாடுகள் பற்றி கற்பது படிகங்களின் மின்கடத்துத் திறனைப் புரிந்துகொள்ள அவசியம். இவை படிகத்தின் இயற்பியல் மற்றும் வேதிப் பண்புகளை மாற்றுகின்றன.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

• குறைபாடுகளின் பெயர்களை மாற்றி எழுதுதல்: ஷாட்கி மற்றும் ஃபிரெங்கல் குறைபாடுகளுக்குரிய வேறுபாடுகளைச் சரியாகப் புரிந்துகொள்ள வேண்டும்.
• பங்களிப்பு கணக்கீடு: மூலைகளில் உள்ள அணுக்கள் முழுமையாக ஒரு அலகுக்கூட்டிற்குச் சொந்தமானவை எனத் தவறாகக் கருதுதல்.
• அலகு மாற்றங்கள்: அடர்த்திக் கணக்கீடுகளில் பிக்கோ மீட்டரை சென்டிமீட்டராக மாற்றும்போது ஏற்படும் கணிதப் பிழைகள்.
• வெற்றிடங்களின் எண்ணிக்கை: நான்முகி மற்றும் எண்முகி வெற்றிடங்களின் விகிதத்தை மாற்றிப் பயன்படுத்துதல்.

இவற்றை பயிற்சித் தேர்வு மூலம் சோதித்துப் பாருங்கள்; பிறகு விடையுடன் கூடிய வினாக்கள் பகுதியில் விரிவான விளக்கத்தைப் படியுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

அலகுக்கூடு என்றால் என்ன?

ஒரு படிக அமைப்பில் மீண்டும் மீண்டும் தோன்றும் மிகச்சிறிய அடிப்படைப் பகுதியே அலகுக்கூடு எனப்படும். இது அந்தப் படிகத்தின் அனைத்துப் பண்புகளையும் பிரதிபலிக்கும் வகையில் அமையும். இது ஆறு அளபுருக்களான மூன்று விளிம்பு நீளங்கள் மற்றும் மூன்று இடைக்கோணங்களால் வரையறுக்கப்படுகிறது.

படிக மற்றும் வடிவமற்ற திண்மங்களின் முக்கிய வேறுபாடு என்ன?

படிக வடிவமுள்ள திண்மங்களில் துகள்கள் சீரான மற்றும் நீண்ட எல்லை வரிசையில் அமைந்துள்ளன. ஆனால் வடிவமற்ற திண்மங்களில் துகள்கள் ஒழுங்கற்ற முறையில் குறுகிய எல்லை வரையே அமைந்துள்ளன. படிகங்களுக்கு நிலையான உருகுநிலை உண்டு, வடிவமற்றவைகளுக்கு உருகுநிலை ஒரு எல்லை வரம்பாகவே அமையும்.

நான்முகி மற்றும் எண்முகி வெற்றிடங்கள் எவ்வாறு உருவாகின்றன?

திண்மங்களின் பொதிவு முறையில், மூன்று துகள்களுக்கு மேல் ஒரு துகள் அமையும்போது நான்முகி வெற்றிடமும், மூன்று துகள்களின் இடைவெளியின் மேல் தலைகீழாக அமைந்த மூன்று துகள்கள் சேரும்போது எண்முகி வெற்றிடமும் உருவாகின்றன. பொதுவாக நான்முகி வெற்றிடங்களின் எண்ணிக்கை எண்முகி வெற்றிடங்களை விட இருமடங்காக இருக்கும்.

ஷாட்கி குறைபாடு என்றால் என்ன?

ஒரு அயனிப் படிகத்தில் சம எண்ணிக்கையிலான நேர் மற்றும் எதிர் அயனிகள் தங்கள் அணிக்கோவை இடத்திலிருந்து விடுபடுவதால் ஏற்படும் வெற்றிடமே ஷாட்கி குறைபாடு ஆகும். இது பொதுவாக படிகத்தின் அடர்த்தியைக் குறைக்கிறது மற்றும் உயர் அயனித் தன்மை கொண்ட படிகங்களில் காணப்படுகிறது.

ஃபிரெங்கல் குறைபாடு எதனால் ஏற்படுகிறது?

ஒரு அயனி, பொதுவாக சிறிய நேர் அயனி, தனது சரியான அணிக்கோவை இடத்திலிருந்து விடுபட்டு, படிகத்தின் இடைச்செருகல் இடத்தில் தங்குவதால் ஃபிரெங்கல் குறைபாடு ஏற்படுகிறது. இதில் படிகத்தின் அடர்த்தி மாறுவதில்லை, ஏனெனில் அயனி படிகத்திற்குள்ளேயே இடம் மாறுகிறது.

பொருள் மைய கனசதுர அமைப்பில் பொதிவுத் திறன் எவ்வளவு?

பொருள் மைய கனசதுர (BCC) அமைப்பில் துகள்கள் மொத்த கனஅளவில் 68 சதவீத இடத்தைப் பிடிக்கின்றன. மீதமுள்ள 32 சதவீத இடம் காலியாக உள்ளது. இது எளிய கனசதுர அமைப்பை விட அதிக பொதிவுத் திறன் கொண்ட அமைப்பாகும்.