Атты денелердің беті туралы жалпы түсініктер

Қатты дене беті - әрқашан екі фазаның (ортаның) бөліну шекарасы. Бұл қатты дененің вакууммен, газбен, сұйықтықпен немесе басқа қатты денемен арасындағы шекара болуы мүмкін. Қатты дене бетін сипаттайтын кейбір жалпы белгілер бар. Біріншісі: бетті құрайтын атомдарда химиялық байланыстар аяқталмаған. Яғни негізгі кристалдың беткі атомдары оның көлемдегі атомдарынан өзгеше. Беттің болуының өзі кристалдағы ішкі потенциалды периодтық өрістің бұзылуы. Периодтылық бұзылғанда локальды энергетикалық деңгейлер немесе беттік күйлер пайда болады. Беттік деңгейлер тығыздығы 1 см беттегі атомдар санына тең. Бұл деңгейлер жартылай өткізгіштерде маңызды роль атқарады, себебі жартылай өткізгіштер құрылғының жұмысын анықтайтын көлемдік процестер жұқа беттік қабаттарда (10 ) жүзеге асады. Жартылай өткізгіштердегі беттік деңгейлерді Тамм зерттеген.

Нақты жағдайларда қатты дене бетінде әрқашан оксид қабықшасы немесе адсорбцияланған атомдар мен бөгде заттар иондарының қабаты болады. Олар қатты денені ішкі фазадан бөліп тұратын аралық фазаны құрайды. Нәтижесінде беттік облыс күрделі көпқабатты құрылымға ие болады. Мұндай құрылым тек жартылай өткізгіштерге емес, металдарға да тән. Бұл екінші белгі.

Бұл құрылым жазық емес. Дене беті механикалық (шлифтеу, жылтырлау) немесе химиялық өңдеулер әсерінен күшті тармақталған болып келеді. Беттік қабаттар үшін химиялық құрамның әртектілігі және қалыңдығы бойынша құрылымының әртектілігі тән.

Көп жағдайда «тон» жартылай өткізгіштік (диэлектрик) сипатта, ол күшті электр өрісіне тез жауап береді, сондықтан олар лездік күйлер деп аталады. Ішкі деңгейлер оларға қарағанда баяу, сондықтан баяу күйлер деп аталады.

Беттің сандық сипаттамасы – беттік немесе фазааралық энергиялар. - беттік керілу деп те аталады, ол бетті шектеп тұрған сызық ұзындығының бірлігіне осы бетті көбейту үшін берілетін күшті білдіреді.

Жалпы жағдайда және шамалары бөлу бетін көбейткенде Гиббс және Гельмгольц еркін энергиясының өзгерісімен анықталады:

және , мұндағы -компоненттің моль саны.