Ученые превратили алмаз в практически идеальный полупроводник для силовой электроники. Электрические свойства Электрические тела такие как алмаз

Алмаз, рубин, сапфир – искусство делать, а не добывать

Последние десять лет синтетические алмазы все активнее захватывают ювелирные рынки. Юрий Пальянов выращивает алмазы уже более 40 лет. В специальном приборе, слегка похожем на старую стиральную машину, созданы такие же условия, как в мантии земли. Аппарат в три тонны высококачественной стали выдерживает сверхдавления, высокие температуры, которые необходимы для роста кристалла.

В камеру загружают графит и таблетки растворителей, железо, кобальт и никель. Под воздействием давления и температуры, на кристаллической решетке, слой за слоем, вырастает искусственный минерал. Рано или поздно алмазы начнут массово штамповать на фабриках, к тому времени они будут стоить меньше, чем сейчас стоят полупроводники.


На острове Мадагаскар настоящие сапфиры добывают вручную, рабочие промывают десятки килограммов гравия, что бы найти драгоценный камень, раскапывая при этом просто гигантские карьеры. А у нас в России в городе Новосибирск сапфиры и рубины делают из дешевого и широко распространенного корунда и процесс уже далеко не так хлопотен, как на далеком Африканском острове.


Крошку корунда помещают в специальный контейнер, добавляют немного хрома, а сверху в эту емкость подвешивают узкие пластины, изготовленные из идеального корунда, и все это в специальную печь. В печи, при температуре 600 градусов по Цельсию и давлению в 1500 атмосфер начинает расти кристалл рубина, если в состав добавить железо с титаном, тогда получится сапфир.

При проверке приборами эксперты, конечно, смогут найти различия, какой камень перед ними искусственный, а какой настоящий, например, по примесям или дефектам структуры, но у обычных ювелиров таких приборов нет, а камни меньше карата даже геммологам не несут, экспертиза станет дороже.

Геммолог – специалист по драгоценным и поделочным камням.

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева, процесс роста идет в расплаве металлов при давлении 60 000 атмосфер и температуре 1500 °С. В результате получается алмаз максимально высокого качества.


Доктор геолого-минералогических наук Юрий Пальянов.

Аппараты высоких давлений БАРС в лаборатории процессов минералообразования в условиях высоких давлений ИГМ СО РАН.


Электрические свойства

Диэлектрическая постоянная кристаллов алмаза составляет 16-16,5; удельное электрическое сопротивление его очень велико и равно в среднем 10 12 -10 14 Ом⋅см. При облучении отдельных кристаллов алмаза ультрафиолетовыми или другими лучами они начинают заметно проводить электричество - явление, известное под названием фотопроводимости. При трении о сукно алмаз электризуется положительным зарядом.

В зависимости от удельного электрического сопротивления алмазы типа II делятся на две группы - IIa и IIб. Алмазы последней группы имеют сравнительно низкое удельное сопротивление и обладают свойствами полупроводников. По содержанию примесей они наиболее чистые из всех встречающихся в природе, но редки. Такие алмазы, обычно голубого цвета, высоко ценятся.

Ведутся широкие исследования по использованию алмазов-полупроводников в электронной промышленности. Известно, что германий и кремний имеют сходную с углеродом кристаллическую решетку, но германий теряет полупроводниковые свойства при температуре выше 75 °С, кремний при температуре выше 150 °С, алмаз же сохраняет эти свойства до 600 °С.

Из обзора иностранной и отечественной литературы известно, что в лабораториях ряда стран ученые работают в области изменения электропроводимости алмазов . Например, в Иоханнесбургской лаборатории установлен специальный генератор (каскадный электронный ускоритель), на котором ведется бомбардировка алмазов электронами при максимальном напряжении 1400 кВ.

Изучалось также изменение электропроводимости полупроводниковых алмазов в зависимости от интенсивности и энергии облучения. Исследование производилось при облучении β-частицами с энергией 1,5 МэВ на циклотроне и ускорителе. Установлено, что изменение электропроводимости происходит пропорционально изменению температуры только до определенного предела - 600 °С. Выше этой температуры электропроводимость алмаза изменяется уже непропорционально изменению температуры.

Предположим, вы внезапно попали в ювелирный магазин и увидели потрясающее кольцо с бриллиантом. Кольцо-то на первый взгляд вроде бы хорошее, но насколько можно доверять магазину? Можно спросить сертификат на бриллиант. В большинстве российских ювелирных магазинов вам ответят, что по правилам торговли – бирка является единственным и достаточным сертификатом, удостоверяющим подлинность изделия. Где-нибудь в Европе или США такое утверждение звучит смешно и абсурдно, но не в России. При всем уважении к нашим местным ювелирам, как все-таки определить бриллиант перед вами или стекляшка? Определить характеристики бриллианта намного сложнее, поэтому мы даже не будем пытаться этого сделать. На первом этапе важно лишь узнать бриллиант это или что-то другое.

Как известно, чтобы провести любое, самое любительское исследование, необходимо формализовать результат. С другой стороны, можно воспользоваться скупкой золота , по крайней мере дороже Вашу драгоценность там точно не оценят, так что отталкиваться можно оттуда.

То есть нам необходимо знать наперед, какой результат исследования - что именно означает.

Для начала опровергнем всевозможные дурацкие легенды, чтобы не попадаться в ловушку людского невежества. Ниже вы найдете список рецептов, которые НЕ работают или опасны для вашего бриллианта, которые заведомо НЕЛЬЗЯ использовать, чтобы отличить бриллиант от не бриллианта.

Вариант №1. «Бриллиант чистой воды, будучи положен в стакан с водой – становится полностью невидимым. Если бриллиант невидим в воде, это настоящий, подлинный бриллиант». Ложь абсолютная и не имеющая никакой научной основы. Коэффициент преломления воды 1,333, коэффициент преломления алмаза (бриллианта) 2,419. Одно вещество может стать невидимым в другом веществе, только если коэффициенты преломления одинаковы или близки с точностью до одной, двух десятых долей. То есть, будь у бриллианта преломление
1,333, то эффект невидимости можно было бы ожидать. Но бриллиант и вода отличаются по преломлению почти в 2 раза. В воде бриллиант будет отлично виден при любых обстоятельствах.

Вариант №2. «Бриллиант самое твердое вещество на земле и он с легкостью поцарапает оконное стекло. Если провести бриллиантом по стеклу, то останется царапина». С точки зрения теории – все правильно. Должен поцарапать. С точки зрения практики – в бриллианте присутствуют некоторые внутренние напряжения, случайно попав на которые, при попытке поцарапать стекло – вы просто отколете кусочек бриллианта. Приделать его назад не будет никакой возможности. К тому же очень многие материалы тверже стекла, например сапфир и топаз. Это означает, что и топаз и сапфир точно также замечательно поцарапают стекло. Твердость стекла по Моосу 5 – 6,5, сапфира 9, топаза 8. Есть еще один, похожий, совершенно идиотский прием, обыгранный в кинематографе: «Если по бриллианту сильно ударить молотком, то с ним ничего не случится, потому что он твердый». Бриллиант от такого удара вполне может расколоться опять же из-за внутрикристаллических напряжений.

Вариант №3. «Если на бриллиант подышать, то из-за высокой теплопроводности он останется холодным, а если это не бриллиант – он мгновенно нагреется». С точки зрения теории – не лишено смысла. Бриллиант действительно имеет самую высокую теплопроводность. Но вот каким образом вы собираетесь померять изменение температуры на нескольких квадратных миллиметрах на несколько градусов – это загадка. Наша кожа, конечно, чувствует изменения температуры, но не на несколько градусов на площади в несколько квадратных миллиметров. То есть, если к коже прикоснуться гвоздем, нагретым градусов до 80-100, то вы это, скорее всего, почувствуете. Но разницу между комнатной температурой и температурой тела на острие гвоздя – нет.

Вариант №4 «Настоящий бриллиант горит, а имитация бриллианта расплавляется». Абсолютная правда! Алмаз и бриллиант полностью сгорают на воздухе при температуре 850-1000 градусов.

Правда, что вы собираете делать с информацией, что ваш бриллиант БЫЛ настоящим? Вам конечно виднее, но…

Итак, как нам удалось выяснить, мы НЕ будем использовать для экспертизы бриллианта: стакан с водой, оконное стекло и молоток, а также пламя газовой горелки. Что же нам понадобится? Прежде всего, лупа с увеличением 10х. На первое время подойдет любая, даже китайская, купленная в переходе метро. Правда, в этом случае выбирайте ту, у которой написано увеличение 30х. Реальные 30 крат там конечно и близко не стояли, но в 9,5-10 раз будет увеличивать четко и стоить при этом будет рублей 150-300.

Что смотреть? Бриллиант действительно самое твердое вещество в мире, поэтому на ребрах граней у бриллианта не может быть сколов и выщерблин. Линии ребер граней бриллианта всегда ровные. Еще одна особенность ребер – они всегда острые. Округлые, оплывшие ребра – признак того, что это стеклянный страз, а скругленные ребра получаются из-за того, что камень не гранили, а отливали в форме. Литье не позволяет получить «бритвенной» остроты.

Второе, что можно увидеть в лупу – это двоение ребра граней внутри камня. Бриллиант однопреломляющий камень, и если вы через площадку смотрите на какую-либо грань камня, то только ее границы вы и видите.

В синтетическом муассаните, бесконечно похожем на бриллиант, при определенной практике, вы сможете увидеть небольшое раздвоение граней. Возникнет иллюзия, что грани слегка двоятся в глазах. Такую же, только гораздо более выраженную картинку дает природный циркон. У него раздвоение граней очень заметное.

При отсутствии специального образования по гемологии, это пожалуй все, что вы можете рассмотреть с помощью лупы. Процентах в 70 случаев этого достаточно, но что если не получается сделать никаких выводов? Вроде и не двоится и вроде бы и грани острые, но в то же самое время какие-то интуитивные сомнения.

Теперь самое время перейти к приборам. Самый распространенный недорогой прибор для тестирования бриллиантов – тепломер. У бриллианта действительно очень высокая теплопроводность, сравнимая с серебром и превосходящая многие металлы. Простейший тепломер поможет вам сразу сказать: камень скорее всего бриллиант или нет. Почему «скорее всего»? Потому что на обычный тепломер также неплохо реагируют сапфир и муассанит. И если бесцветный сапфир крупного размера сразу бросается в глаза (он вроде бы и чистый, но не блестит совсем, какой-то серый и мутный, но при этом никаких включений внутри камня нет), то муассанит вообще не вызовет никаких подозрений.

Гемтестер не ошибается насчет сапфиров, но стоит существенно дороже.

У него есть свои недостатки. В частности из-за исключительно высокой чувствительности щупа на показания прибора может влиять сквозняк, охлаждающий щуп и соответственно занижающий показания. Гемтестер довольно капризный в этом отношении прибор.

На муассанит существует отдельный тестер. Порядок работы с двумя тестерами такой: сначала проверяете имеет ли камень теплопроводность бриллианта, а вторым тестером смотрите имеет ли камень электрическую проводимость муассанита. Проверять какой-либо другой камень муассанитовым тестером абсолютно бессмысленно, поскольку вы не сможете интерпретировать полученный результат. Допустим, на ярко синем большом камне муассанит-тестер показывает «муассанит». Что это означает? Да кто его знает? Ничего это не означает. Бредовое показание прибора, не предназначенного для проверки неизвестных больших синих камней.

Есть совсем современные совмещенные тестеры, которые сами сначала проверяют камень на теплопроводность и во второй фазе, если теплопроводность соответствует бриллианту, проверяют камень на проводимость муассанита. Такие приборы удобнее, но сильно дороже.
Предположим, вы посмотрели в лупу, увидели четкие грани, отсутствие двоения граней. Проверили комбинированным тестером – камень четко бриллиант.

Какие еще неприятности вас могут ждать? Если бриллиант заявлен с высокими характеристиками и стоит дорого, вам могут продавать под видом натурального бриллианта синтетический, выращенный по HPHT (High Pressure High Temperature) методу, либо обработанный по этому методу бриллиант с целью улучшения цвета. Выражаясь языком Российского ТУ, бриллианты с характеристиками лучшими, чем 3/3 могут быть облагорожены или выращены, что естественно сказывается на цене. Такие бриллианты должны стоить процентов на 40-60% дешевле природных или тех, у которых цвет нетронут человеком. Самостоятельно обнаружить признаки HPHT вне стен лаборатории до недавнего времени было невозможно. Однако, знаменитая на весь мир Антверпенская лаборатория HRD, представила миру карманный прибор, который позволяет буквально на коленке определить – стоит сомневаться в бриллианте или нет.

Прибор D-SCREEN имеет всего 3 светодиода: зеленый – «с вашим бриллиантом все ОК», оранжевый – «вашему бриллианту требуется экспертиза в лаборатории» и красный – «кажется, садятся батарейки:)». D-Screen тестирует камни весом от 0, 2 до 10 карат, цвета от D до J по шкале GIA. Сразу скажем, прибор стоит дорого. Очень дорого. Если же ваша зарплата порядка миллиона рублей в месяц, то для вас вполне приемлемо. Прибор уникальный, полезный и незаменимый.

У них же, у HRD, есть еще более продвинутый прибор Alpha Diamond Analyzer. Но это уже программно-аппаратный комплекс, который позволяет проводить полноценный инфракрасный спектроскопический анализ.

Самостоятельно пользоваться таким прибором вам будет затруднительно без соответствующей подготовки, да и стоит он сравнимо с квартирой на окраине Москвы. Так что этот вариант для совсем фанатичных.

Какие выводы можно сделать? Бриллианты стоит покупать только при наличии лупы 10Х, теплового тестера и тестера на муассанит. Желательно, что все эти приборы были у продавца. Если у бриллианта заявлены высшие характеристики, лучше, чем 3/3 или VVS1 F, то это повод проверить камень прибором D-Screen. D-Screen страшно дорогой прибор и в Москве он есть у только у единичных продавцов. Прибегать к помощи такого прибора при покупке недорогого украшения с бриллиантом, стоимостью до 300’000 рублей бессмысленно. Все равно, что требовать проверить на автосервисе, что в ваших «Жигулях» все запчасти аутентичные. А вот если стоимость украшения начинается от 500’000 рублей – лучше напрячь продавца и потребовать немедленную проверку при вас на D-Screen. Вообще, покупать украшения с бриллиантами по цене выше 300’000 рублей без сертификата гемологической лаборатории категорически не рекомендуется. Почему именно такой порог цены? Где-то в этом диапазоне цен в России начинают продавать украшения с бриллиантами еще меньше 1 карата, но уже с высокими характеристиками.

Высокие характеристики – это очень широкое поле для введения в заблуждение кого угодно, даже профессионала. Поэтому лучше перестраховаться и попросить сделать сертификат.

Сертификация бриллиантов в России дело добровольное и платное. Деньги за сертификат возьмут с покупателя. Если продавец сделает сертификат за свой счет, то это не его обязанность, это большая любезность с его стороны. Обязательно поблагодарите, если сертификат вам предоставят бесплатно. Сколько стоит сертификат? В зависимости от размера и характеристик бриллианта от 5’000 до 60’000 рублей.

Драгоценный камень сапфир, относящийся к одному из многочисленных видов корунда, высоко ценится ювелирными мастерами. Он совсем немного уступает алмазу по красоте и прочности, а многие другие драгоценные камни заслуженно превосходит. Ограненный минерал обладает потрясающим свойством преломлять свет, при этом блеск, исходящий от изделия, завораживает взгляд. Популярность сапфира можно еще объяснить долговечностью, твердая поверхность выдерживает значительные механические нагрузки.

Началом исторического пути сапфира стала Древняя Индия, затем торговцы привезли россыпь камней в Египет. Местные жрецы по достоинству оценили минерал и использовали его в нагрудных украшениях, сама Клеопатра предпочитала этот вид драгоценных камней. В царские времена сапфир украшал головные уборы практически всех королей: от индийского махараджи до российского Ивана Грозного. При распространении христианства минерал вставляли в перстни епископов, считалось, что он помогает очистить тело и душу и обратить свои мысли к Богу.

Цветовая палитра натурального сапфира

Искусственный сапфир

На ювелирном рынке все чаще встречаются синтетические сапфиры, мало отличающиеся по химическому составу от настоящих камней. В их производстве используют специальный прибор, в который помещается дешевая крошка корунда, железо, титан и хром. Вся эта конструкция помещается в печь, при высокой температуре и давлении образуются кристаллы сапфира. Для образования цветных камней в первоначальный состав добавляется окись никеля, ванадия, кобальта или магния. Равномерное окрашивание происходит благодаря диффузному методу и специальному обжигу камней.

Способы определения натурального сапфира

Сапфир – свойства камня Эвклаз – камень для сильных духом
Полевой шпат и его свойства Берилл — камень-хранитель супружеских уз Сердолик – солнечный камень

Урок в 8 классе.

Тема урока: Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества.

Цели урока:

образовательные:

  • формирование первоначальных представлений об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух видов электрических зарядов; выяснение сущности процесса электризации тел.

развивающие:

  • развитие навыков выделять электрические явления в природе и технике.
  • воспитательные:

  • развитие интереса к науке и умение работать с научно-популярной литературой.
  • Оборудование:

    электроскоп, электрометры, гильза из фольги на подставке стеклянная и эбонитовая палочки, кусок меха и щелка, мультимедийный проектор, ноутбук.

    План урока

    I. Организационный момент.
    II. Объяснение нового материала.
    III. Запись домашнего задания.
    IV. Закрепление изученного материала.
    V. Подведение итогов. Выставление оценок.

    Ход урока

    I. Организационный момент.

    Ребята, посмотрели друг на друга. Пожелали друг другу хорошего настроения.

    II. Объяснение нового материала:

    Учитель

    Еще в древности люди обратили внимание на то, что потертый шерстью кусочек янтаря начинает притягивать к себе различные мелкие предметы: пылинки, ниточки и тому подобное.

    Демонстрация

    Вы сами можете легко убедиться, что эбонитовая палочка, потертая о шерсть, начинает притягивать небольшие кусочки бумаги, листочки фольги. Расческа потертая о волосы также притягивает мелкие листочки бумаги.

    Как объяснить что происходит? Почему эбонитовая палочка потертая о шерсть притягивает к себе листочки фольги?

    Сегодня на уроке мы с вами выясним сущность данного явления и постараемся его объяснить.

    Запишите пожалуйста тему урока

    Слайд1

    Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества.

    Слайд 2

    Учащимся предлагается план урока

    Сообщение ученика

    Наука об электрических явлениях зародилась еще до нашей эры, начавшись с наблюдения за электрическими свойствами янтаря. В отличие от механики – науки о движении, давлении, равновесии, наука об электричестве до VI века так и оставалась в зачаточном "янтарном" состоянии. Крупный шаг вперед в изучении электрических явлений после древних греков сделал английский врач У.Гильберт (1540–1603). Он установил, что свойство притягивать легкие предметы после натирания, кроме янтаря, приобретают также и алмаз, сапфир, аметист, горный хрусталь, сера, смола и некоторые другие тела. Гильберт их назвал "электрическими", то есть "подобными янтарю". Все прочие тела, в первую очередь металлы, которые не обнаруживали таких свойств, он назвал "неэлектрическими". Так в науку вошел термин "электричество", и было положено начало систематическому изучению электрических явлений. Следующий шаг в изучении электрических явлений был сделан бургомистром немецкого города Магдебурга Отто фон Герике (1602–1686). Он сконструировал первую электрическую машину, представлявшую собой большой шар из серы, вращавшийся на железной оси. При натирании шара ладонью он сильно электризовался и мог электризовать другие тела. Используя свою машину, Герике впервые наблюдал отталкивание наэлектризованных тел и слышал треск электрических искр. С начала XVIII века электрическими экспериментами увлекаются члены Лондонского Королевского научного общества. Они наблюдают электрическое притяжение не только в воздухе, но и в вакууме, изучают возникновение электрических искр, открывают явление электропроводности и указывают, что для сохранения заряда тела оно должно быть изолировано от других тел. В 1733 году француз Ш. Дюфэ впервые устанавливает существование двух родов зарядов – положительного и отрицательного (прежде заряды тел считали отличающимися лишь по величине). С середины XVIII века электрические опыты проводились в светских салонах и королевских дворцах, на заседаниях ученых обществ и в частных домах.

    Учитель

    Итак, что мы наблюдали?

    Это явление называется электризацией , а силы, действующие при этом – электрическими силами .

    Слово электризация происходят от греческого слова " электрон" , что означает " янтарь" . При трении расчески о волосы или эбонитовой палочки о шерсть предметы заряжаются , на них образуются электрические заряды .

    Заряженные тела взаимодействуют друг с другом и между ними возникают электрические силы. Электризоваться трением могут не только твердые тела, но и жидкости, и даже газы.

    Таким образом, электризация – физическое явление.Существует два разных рода электрических зарядов. Условно они названы " положительным" зарядом и " отрицательным" зарядом.

    Тела при электризации могут заряжаться как положительно, так и отрицательно

    Положительно заряженными

    называют тела, которые действуют на другие заряженные предметы так же, как стекло, наэлектризованное трением о шелк.
    Отрицательно заряженными называют тела, которые действуют на другие заряженные предметы так же, как эбонит, наэлектризованный трением о шерсть.

    Вывод : Основное свойство заряженных тел и частиц: одноименно заряженные тела и частицы отталкиваются, а разноименно заряженные – притягиваются.

    Электризуя разные тела, легко заметить, что сила взаимодействия между ними может быть различной: больше или меньше. В физике это объясняют тем, что заряд тела может быть большим или маленьким. Следовательно, заряд – физическая величина. Единицей измерения заряда служит 1 кулон. (1Кл)

    Рис 1

    - Строение электроскопа представляет ученик

    Для обнаружения наэлектризованных тел служат специальные приборы – электроскопы или электрометры

    Электроскоп имеет цилиндрический корпус (1) , который закрыт стеклом (2). Внутрь прибора вставлен металлический стержень (3) с легкоподвижными лепестками (4). От металлического корпуса прибора стержень отделен пластмассовой втулкой (5). Если выступающей части стержня коснуться каким-нибудь наэлектризованным телом, то лепестки отклонятся друг от друга.

    Электроскоп

    – прибор для обнаружения наэлектризованных тел. Принцип его действия основан на отталкивании одноименно заряженных тел.

    Демонстрация

    Пусть левый электроскоп заряжен, а правый – нет. Соединим электроскопы проволокой. Мы увидим, что заряд поровну распределится между приборами. Убрав проволоку и коснувшись правого электроскопа рукой, мы заставим его заряд перейти внутрь нашего тела. После этого опять соединим электроскопы проволокой. Так можно поступать сотни раз: заряд будет делиться на все более мелкие части.

    Однако американский физик Р.Милликен опытами установил, что заряд любого тела можно делить не бесконечно.

    Существует наименьшая порция заряда – элементарный заряд: 1,6·10 -19 Кл. Заряд никакого тела не может быть меньше этой величины.

    Электрический заряд-это мера свойств заряженных тел определенным образом взаимодействовать друг с другом

    Учитель

    Так что же такое электризация?

    Наэлектризуем эбонитовую палочку шерстяной варежкой, а стеклянную палочку – шелковым платком. Подвесив палочки на нитях, увидим, что эбонит и шерсть, стекло и шелк притягивают друг друга, а стекло и шерсть, эбонит и шелк отталкиваются друг от друга:

    При электризации трением два тела заряжаются равными по модулю и противоположными по знаку зарядами. Благодаря контакту одно тело теряет электроны, а другое их же приобретает. Поэтому на одном теле появляется избыток электронов (отрицательный заряд), а на другом - недостаток (положительный заряд).

    : Тело заряжено отрицательно - у тела имеется избыток электронов

    Тело заряжено положительно - у тела имеется недостаток электронов

    В зависимости от способа электризации два наэлектризованных тела либо притягиваются, либо отталкиваются. Тела, наэлектризованные трением друг о друга, а также наэлектризованное и не наэлектризованное тела всегда только притягиваются.

    Существуют вещества, электроны которых настолько слабо связаны со своими атомами, что могут отделяться от них даже и без трения. Достаточно простого соприкосновения тел, и они становятся заряженными. Это другой вид электризации - электризация индукцией.

    Демонстрация

    Сначала электрометры не были заряжены. Предположим теперь, что поднесенная к ним палочка имеет положительный заряд. При этом в левой части правого шара образуется отрицательный заряд. А поскольку ионы металла прочно связаны друг с другом, образуя кристаллическую решетку, они не смогут никуда передвинуться, и во всех остальных местах образуется недостаток электронов, то есть положительный заряд. Если теперь палочку убрать, то электроны вновь равномерно распределятся между шарами, и они станут незаряженными. Но, если же, не убирая палочки, раздвинуть шары, то они так и останутся разноименно заряженными.

    : Электризация тел индукцией объясняется перераспределением электрических зарядов между телами (или частями тела), в результате чего тела (или части тела) заряжаются разноименно.

    Однако не все тела заряжаются в результате электризации индукцией. Электроны есть в атомах всех тел, тогда почему же не удается наэлектризовать индукцией пластмассовые или резиновые шары? Это значит, что электроны этих тел не являются свободными, то есть не образуют перераспределение зарядов между телами. Поэтому для электризации этих веществ необходимо прибегнуть к трению, способствующему отделению электронов от атомов.

    В проводниках некоторые электроны слабо связаны с ядром атома и могут перемещаться от атома к атому. Такие электроны называются свободными. Именно они обеспечивают перенос заряда (проводимость).

    В диэлектриках практически нет свободных электронов, некому переносить заряд, следовательно, практически нет проводимости.

    : Следовательно, по электрическим свойствам все вещества можно разделить на два вида.

    Диэлектрики

    – вещества, не имеющие свободных зарядов и, поэтому, не позволяющие заряду одного тела "перетекать" на другие тела.

    Проводники

    – тела и вещества, в которых существуют свободные заряженные частицы; они могут перемещаться, перенося заряд в другие части тела или к другим телам.

    Мы понимаем, что пластмасса, из которой изготовлена линейка, является диэлектриком, а металлическая проволока – проводником.

    : Демонстрация показала, что при любых взаимодействиях, связанных с возникновением и переходом заряда от одних тел к другим, суммарный заряд всех участвующих в этом тел остается постоянным.

    Это утверждение выражает закон сохранения электрического заряда.

    |q 1 |+ |q 2 |+ |q 3 |+…..+ |q n | =0

    Во всех явлениях электризации тел суммарный электрический заряд сохраняется.

    Если одно тело приобретает положительный электрический заряд, то второе тело тоже приобретает равный по модулю отрицательный

    III. Запись домашнего задания

    Параграфы: 25, 26,27 вопросы стр.60, стр. 63

    Дополнительно: изготовить самодельный прибор - электроскоп.

    IV. Закрепление изученного материала

    Блиц-опрос

  • Как продемонстрировать, что расческа или авторучка способна притягивать легкие предметы?
  • (продемонстрировать)

  • Наэлектризованный предмет способен притягивать не только твердые тела, но и...
  • Как ведут себя два тела, одно из которых наэлектризовано, а второе - нет?
  • (продемонстрировать)

  • Как взаимодействуют два тела, наэлектризованные трением друг о друга?
  • (продемонстрировать)

  • Как проявляется электрическое взаимодействие наэлектризовавшейся одежды?
  • Как называются приборы, предназначенные для обнаружения наэлектризованных тел?
  • (продемонстрировать)

  • Какой существует еще вид электризации, кроме электризации трением?
  • (продемонстрировать)

  • Как взаимодействуют эбонит и шерсть, наэлектризованные друг о друга?
  • (продемонстрировать)

  • Как взаимодействуют стекло и шелк, наэлектризованные друг о друга?
  • (продемонстрировать)

  • Что является единицей измерения заряда?
  • Почему заряд тела нельзя делить бесконечно?
  • V. Подведение итогов. Выставление оценок

    Ответьте на вопрос, достигли ли мы цели нашего урока.

    Оценка учителем работы учащихся с комментариями.