Жаббаров, Юсупов

§37. QATTIQ JISMNING XOSSALARI 
 
Reja:  
1.  Moddalarning agregat holatlari. 
2.  Qattiq jismlarning turlari. Amorf va kristallik jismlar. 
3.  Kristallik jismlarning simmetryasi. 
4.  Qattiq jismlarning fizik xususiyati-kengayishi va issiqlik sig’imi. 
 
Tayanch  iboralar:  Amorf,  kristallik  jism,  simmetriya,  metall,  shisha,  plastmassa, 
izotrop, anizatrop, kristallik panjara, erish, qotish, kengayish. 
 
Hozirga  vaqtda  qattiq  jism  fizikasi  juda  keng  amaliy  qo’llaniladigan  soha 
bo’lib,  fanning  muhim  bo’limlaridan  biridir.  U  materialshunoslik,  yarim 
o’tkazgichlar,  pyezoelektriklar,  segnetoelektriklar,  magnit  materiallar,  qimmatbaho 
sun’iy  toshlar  (olmos,  rubin  va  boshqalar),  optik  kristallar  (shu  jumladan, 
lyuminoflar) va boshqalarni ishlab chiqarish asosini tashkil etadi. 
Qattiq  jism  fizikasi  predmetining    vazifasi,  qattiq  jismlarning  tarkibini, 
ularning  atom-elektron  tuzilishini  o’rganish  va  birinchi  navbatda  kristall 
materiallarning turli fizik xossalari orasida bog’lanish o’rnatishdan iboratdir. 
Ma’lumki,  qattiq  jismlarning  qo’llanish  sohasi  ularning  original  xossalariga 
ko’ra  juda  keng.  Ulardan  biri  qattiq  jismlarning  o’z  shakli  va  o’lchamlarini 
saqlashidir. 
    Qattiq jismlar o’z fizik xossalari jihatidan bir-biridan juda katta farq qiluvchi 
ikki guruh: kristall va amorf jismlarga bo’linadi. 

---

141 
 
 
 
99-rasm 
 
Qattiq jismlarning katta qismi kristall tuzlishga, ya’ni atom va molekulalarning 
geometrik jihatdan to’g’ri va tartib bilan joylashishga ega bo’ladi. Bu zarrachalar o’z 
muvozanat holati atrofida uzluksiz tebranma harakat qiladi. Harorat ko’tarilishi bilan 
tebranishlar  amplitudasi  oshadi  va  tebranishlar  garmonik  xususiyatini  yo’qotadi. 
Jismning  umumiy  strukturasida  zarrachalarning  joylashishini  ifodalovchi  nuqtalar 
to’plamiga  fazoviy  (kristallik)  panjara,  nuqtalarning  o’zlariga  esa  panjara  tugunlari 
deyiladi.  Eng  oddiy  fazoviy  panjaraga  misol  qilib  NaCl  osh  tuzining  kristall 
panjarasini  ko’rsatish  mumkin.  Uning  a  qirrali  elementar  yacheykasi  kubning 
uchlarida joylashgan natriyning musbat ionlari va xlorning manfiy ionlaridan tuzilgan 
(100 va 101-rasmlar). 
Kristall  panjarada  tugunlarning  to’g’ri  holda  joylashganligini  to’g’ri  chiziq 
bo’ylab  kuzatish  mumkin  va  unga  zarrachalar  joylashishida  uzoq  tartib  deb  ataladi. 
Butun  kristallni  uchala  yo’nalish  bo’ylab,  elementar  kristall  yacheyka  deb  ataluvchi 
bir xil elementar strukturani ko’p marta takrorlash orqali hosil qilish mumkin. Kristall 
yacheykaning  a,  b  va  c  qirralarining  uzunligini  kristallning  identivlik  davri  deyiladi 
(100-rasm). 
 
 
100-rasm 
 
Kristall    panjara  qanday  zarrachalardan  tashkil  topganligiga  qarab  panjaralar 
to’rtta asosiy: ion, atom, molekulyar va metall guruhlarga  bo’linadi. 

---

142 
 
Ion  kristallarning  panjarasi  tugunlarida  har  xil  ishorali  ionlar  joylashgan 
bo’ladi. Har xil ionlar elektrostatik tortishish kuchlari bilan bog’langan 
 
 
101-rasm 
 
Ion  kristallarga    misol  tariqasida  osh  tuzini  ko’rsatish  mumkin.  Atom 
kristallarning  panjarasi  tugunlarida  neytral  atomlar  joylashgan  bo’ladi.  Bu  atomlar 
panjara tugunlarida kimyoviy (valent) bog’lanish tufayli  ushlab turiladi. 
Har xil atomlardagi qarama-qarshi spin yo’nalishga ega bo’lgan ikkita elektron 
bitta  orbitada  juftlik  hosil  qiladi  va  shunday  qilib  yadrolarni  tortishish    kuchi  bilan 
bog’lab turadi. Atom kristallarning namoyondasi sifatida olmos va grafit hisoblanadi. 
Molekulyar  panjara  uning  tugunlarida  elektr  kuchlar  bilan  tutilib  turuvchi 
qutbli  molekulalardan  tuzilgan.  Ko’pchilik  organik  birikmalar  (rezina,  parafin, 
naftalin, yod va boshqalar) molekulyar kristall panjaraga ega. 
Metall  panjara  erkin  elektronlar  bilan  qurshab  olingan  metallning  musbat 
ionlaridan tashkil topgan. Fe, Cu, Ni  va boshqalar shunday metallar sirasiga kiradi. 
Ko’pgina  qattiq  moddalar  polikristall  tuzilishga  ega.  Polikristall-  bir-biriga 
nisbatan  tartibsiz  joylashgan  juda  ko’p  mayda  kristallchalardan  tashkil  topgan. 
Bunday  jismlar  izotrop  bo’ladi.  Eritma  yoki  aralashmadan  maxsus  kristallanish 
sharoiti yaratib katta yaxlit kristallar-monokristallar olish mumkin. 
Monokristall-hamma  zarrachalari  bitta  umumiy  fazoviy  panjaraga  joylashgan 
jismdir. Bunday jismlar anizatrop xususiyatga ega bo’ladi. 
Kristall  jismlarning  xarakterli  xossasi  ularning  anizatrop,  ya’ni  har  xil 
yo’nalishlar    bo’ylab  ayrim  fizik  xossalari-mustahkamligi,  issiqlik  o’tkazuvchanligi, 
elektr o’tkazuvchanligi,  optik  xossalari va  boshqalarning  har  xil bo’lishidir. Bunday 
holat bo’lishiga sabab shuki,  fazoviy panjaradagi atomlar,  ionlar  va  molekulalarning 
bir  xil  uzunlikdagi  kesmalariga  har  xil  sondagi  strukturaviy  elementlar  to’g’ri 
kelishidir.  Ular  ushbu  yo’nalishlarga  nisbatan  har  xil  fazoviy  oriyentatsiyaga  ega 
bo’ladi. 
Qattiq  jismlarning  muhim  geometrik  xossalaridan  biri  simmetriyadir. 
Simmetriya  deganda,  qattiq  jismlar  harakatlanganda  yoki  uning  nuqtalari  ustida 
tasavvur  qilish  mumkin  operatsiyalar  o’tkazganda  o’z-o’zining  ustiga  tushish 

---

143 
 
qobiliyatiga aytiladi. Qancha ko’p sondagi usullar bilan o’z-o’zining ustiga tushirilsa, 
qatiq  jism  shuncha  yuqori  simmetriyaga  ega  bo’ladi.  Masalan,  doiraviy  silindr  o’z 
o’qi  atrofida  har  qanday  burchakda  o’z-o’zining  ustiga  tushadi.  Shar  silindrga 
nisbatan ko’proq simmetriyaga ega. 
Har  qanday kristall panjara eng  muhimi  translyatsion simmetriyaga ega,  ya’ni 
identirlik  davriga  ko’chirilganda  (translyatsiya  qilinganda)  o’z-o’zining  ustiga 
tushadi. 
Agar kristall panjara biror o’q atrofida 
n

2
 burchakka burilganda o’z-o’zining 
ustiga tushsa, bu o’qqa n- tartibdagi simmetriya o’qi deyiladi. 
Rus  olimi  E.S.Fyodorov  kristall  panjaralarning  mumkin  bo’lgan  shakllarini 
nazariy  jihatdan  hisoblaydi  va  ularning  tabiatda  230  xil  ko’rinishi  bo’lishi 
mumkinligi va ular 32 ta simmetriya sinfi hosil qilishini ko’rsatdi. 
Qattiq  jismlarning  bir  qismi  (shisha,  smola,  plastmassa  va  boshqalar)  amorf 
tuzilishga  ega,  ularda  suyuqliklardagi  kabi    molekulalar  joylashishida  yaqin  tartib 
saqlanadi.  Bunday  jismlarning  fizik  xossalari  suyuqlik  va  gazlarning  xossalariga  
hamma  yo’nalishlar  bo’ylab  o’xshash  bo’ladi,  ya’ni  amorf  jismlar  izotopdir.  Ular 
go’yo  yuqori  yopishqoqlikka  ega  o’ta  sovutilgan  suyuqlik  sifatida  qaraladi.  Amorf 
jismlarda kuchsiz yuzaga keluvchi oquvchanlik xossasini kuzatish mumkin. 
Agar  kristall  va  amorf  jismlarning  erish  va  qotish  jarayoni  kuzatilsa,  kristall 
jismlarda ikki xil faza-qattiq va suyuq holatlari orasida o’zgarmaydigan harorat, ya’ni 
erish  haroratiga  ega  bo’ladi.  Amorf  jismlarda  esa  qizdirish  vaqtida  asta-sekin 
yumshash  yuz  beradi,  ularda  qattiq  fazadan  suyuq  fazaga  o’tishga  mos  aniq  harorat 
yo’q. Bunday jarayon grafik ravishda 102 va 103-rasmlarda tasvirlangan. Grafikning 
BC  qismi  kristall  jismning  erish  jarayoniga  mos  keladi,  bu  vaqtda  harorat 
o’zgarmaydi. Jism tomonidan olingan energiya kristall panjarani buzishga sarflanadi. 
 
 
 
102-rasm 
 
h 
a 
r 
o 
r 
a 
t 
 
Kristall jism 
Amorf  jism 
(J) 

---

144 
 
 
103-rasm 
 
Amorf  jismlarga  tegishli  grafikda  gorizontal  qism  yo’q,  faqat  E-egrilanish 
nuqtasi ko’zga tashlanadi. Bu nuqtaga mos haroratga shartli ravishda amorf jismning 
yumshash  harorati  deyiladi.  Umuman,  amorf  jismlarda  harorat  ko’tarilishi  bilan 
yumshash  jarayoni  suyuqlikning  juda  yopishqoq  holatigacha  asta-sekinlik  bilan 
boradi.  Haroratning  yanada  ko’tarilishi  bilan  suyuqlikning  yopishqoqligi  kamaya 
boradi.