Klíčový rozdíl mezi fyzikou pevných látek a fyzikou kondenzovaných látek je ten, že fyzika pevných látek studuje vlastnosti pevných struktur, jako jsou krystaly, zatímco fyzika kondenzovaných látek studuje pevné i kapalné systémy.
Fyzika pevných látek zahrnuje studium tuhé hmoty nebo pevných látek s využitím kvantové mechaniky, krystalografie, elektromagnetismu a metalurgie. Fyzika kondenzovaných látek je oblast fyziky, která se zabývá makroskopickými a mikroskopickými fyzikálními vlastnostmi hmoty.
Co je fyzika pevných látek?
Fyzika pevných látek zahrnuje studium tuhé hmoty nebo pevných látek s využitím kvantové mechaniky, krystalografie, elektromagnetismu a metalurgie. Můžeme ji popsat jako největší odvětví fyziky kondenzovaných látek. Toto odvětví fyziky má tendenci studovat vlastnosti pevných materiálů ve velkém měřítku, které vyplývají z vlastností v atomovém měřítku. Proto může fyzika pevných látek odvodit teoretický základ z materiálové vědy. Navíc má tento obor fyziky uplatnění i přímo v technologii tranzistorů a polovodičů.
Pevné materiály obvykle obsahují hustě nahromaděné atomy, které mohou intenzivně interagovat. Tyto interakce mohou vytvářet mechanické, elektrické, tepelné, optické a magnetické vlastnosti pevného materiálu. Tyto atomy se mohou během chemické reakce pravidelně přeskupovat v závislosti na typu pevné látky a reakčních podmínkách. Jako obecná teorie se fyzika pevných látek zaměřuje na krystaly. Je to proto, že periodické uspořádání atomů v krystalu má tendenci usnadňovat matematické modelování.
V krystalu se síly mezi atomy mohou vyskytovat v různých formách. Mezi těmito atomy mohou být iontové vazby, kovalentní vazby nebo kovové vazby. Navíc, pokud vezmeme v úvahu atomy vzácných plynů, mohou dokonce existovat Van der Waalsovy interakce mezi atomy.
Vlastnosti konkrétního materiálu navíc závisí na jeho krystalové struktuře. Tuto strukturu můžeme zkoumat pomocí řady krystalografických technik, jako je rentgenová krystalografie, neutronová difrakce a elektronová difrakce.
Moderní výzkumné oblasti fyziky pevných látek zahrnují vysokoteplotní supravodivost, kvazikrystaly, spinové sklo, silně korelované materiály, nanomateriály atd.
Co je fyzika kondenzované hmoty?
Fyzika kondenzovaných látek je obor fyziky, který se zabývá makroskopickými a mikroskopickými fyzikálními vlastnostmi hmoty. Patří sem hlavně pevná a kapalná fáze. Vlastnosti těchto fází vyplývají z elektromagnetických sil mezi atomy. Fyzika kondenzovaných látek se navíc zabývá kondenzovanými fázemi hmoty. Jedná se o systémy sestávající ze silných interakcí mezi nimi. Mohou však existovat některé exotické kondenzované fáze, které zahrnují supravodivou fázi, Bose-Einsteinův kondenzát atd. Můžeme provádět experimenty pro měření různých materiálových vlastností pomocí aplikace kvantové mechaniky, elektromagnetismu, statistické mechaniky atd.
Teoretická fyzika kondenzovaných látek zahrnuje použití teoretických modelů k pochopení vlastností stavu hmoty. Existují některé modely, které jsou v této teorii užitečné, například model Drude, struktura pásma, teorie funkcionálu hustoty atd.
Jaký je rozdíl mezi fyzikou pevných látek a fyzikou kondenzovaných látek?
Fyzika pevných látek je obor fyziky kondenzovaných látek. Klíčový rozdíl mezi fyzikou pevných látek a fyzikou kondenzovaných látek je ten, že fyzika pevných látek studuje vlastnosti pevných struktur, jako jsou krystaly, zatímco fyzika kondenzovaných látek studuje pevné i kapalné systémy.
Níže uvedená infografika představuje rozdíly mezi fyzikou pevných látek a fyzikou kondenzovaných látek v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Fyzika pevných látek vs. Fyzika kondenzovaných látek
Fyzika kondenzovaných látek a fyzika pevných látek jsou důležité oblasti fyzikální chemie. Klíčový rozdíl mezi fyzikou pevných látek a fyzikou kondenzovaných látek je ten, že fyzika pevných látek studuje vlastnosti pevných struktur, jako jsou krystaly, zatímco fyzika kondenzovaných látek studuje pevné i kapalné systémy.
