ধাতু এবং অস্তরক - পার্থক্য কি?
ধাতু
একটি ধাতুর ভ্যালেন্স ইলেকট্রন দুর্বলভাবে তাদের পরমাণুর সাথে বন্ধন করা হয়। যখন ধাতব বাষ্প থেকে ধাতব পরমাণু ঘনীভূত হয়ে একটি তরল বা কঠিন ধাতু তৈরি করে, তখন বাইরের ইলেকট্রনগুলি আর পৃথক পরমাণুর সাথে আবদ্ধ থাকে না এবং দেহে অবাধে চলাচল করতে পারে।
এই ইলেকট্রনগুলি ধাতুগুলির সুপরিচিত উল্লেখযোগ্য পরিবাহিতার জন্য দায়ী এবং তাদের পরিবাহী ইলেকট্রন বলা হয়।
ধাতব পরমাণুগুলি তাদের ভ্যালেন্স ইলেকট্রন থেকে ছিনিয়ে নেয়, অর্থাৎ ধনাত্মক আয়নগুলি স্ফটিক জালি তৈরি করে।
স্ফটিক জালিতে, আয়নগুলি তাদের ভারসাম্যের সুপারপজিশনের চারপাশে বিশৃঙ্খল দোলন সঞ্চালন করে, যাকে জালি সাইট বলা হয়। এই কম্পনগুলি জালির তাপীয় গতির প্রতিনিধিত্ব করে এবং ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়।
ধাতুতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে পরিবাহী ইলেকট্রন প্রতি সেকেন্ডে হাজার হাজার কিলোমিটার গতিতে এলোমেলোভাবে চলে।
যখন একটি ধাতব তারে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন পরিবাহী ইলেকট্রনগুলি, তাদের বিশৃঙ্খল গতিকে দুর্বল না করে, তারের বরাবর একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা অপেক্ষাকৃত ধীরে ধীরে দূরে চলে যায়।
এই বিচ্যুতির সাথে, সমস্ত ইলেকট্রন বিশৃঙ্খল গতির পাশাপাশি, আদেশকৃত গতির একটি ছোট গতি (উদাহরণস্বরূপ, প্রতি সেকেন্ডে মিলিমিটার) অর্জন করে। k কারণগুলির এই দুর্বলভাবে নির্দেশিত আন্দোলন একটি তারে বৈদ্যুতিক প্রবাহ.
ডাইলেকট্রিক্স
নাম বহন করে এমন অন্যান্য পদার্থের সাথে পরিস্থিতি সম্পূর্ণ ভিন্ন অন্তরক (পদার্থবিজ্ঞানের ভাষায় — ডাইলেক্ট্রিকস)। ডাইলেকট্রিক্সে, পরমাণুগুলি ধাতুগুলির মতোই ভারসাম্য সম্পর্কে কম্পন করে, তবে তাদের ইলেকট্রনের সম্পূর্ণ পরিপূরক রয়েছে।
অস্তরক পরমাণুর বাইরের ইলেকট্রনগুলি তাদের পরমাণুর সাথে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ এবং তাদের আলাদা করা এত সহজ নয়। এটি করার জন্য, আপনাকে ডাইলেক্ট্রিকের তাপমাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে হবে বা এটিকে এক ধরণের তীব্র বিকিরণের অধীন করতে হবে যা পরমাণু থেকে ইলেক্ট্রনগুলিকে ছিনিয়ে নিতে পারে। সাধারণ অবস্থায়, একটি অস্তরক-এ কোন পরিবাহী ইলেকট্রন থাকে না এবং অস্তরকগুলি কারেন্ট বহন করে না।
বেশিরভাগ ডাইলেক্ট্রিক পারমাণবিক নয় কিন্তু আণবিক স্ফটিক বা তরল। এর মানে হল যে জালির সাইটগুলি পরমাণু নয়, কিন্তু অণু।
অনেক অণু পরমাণুর দুটি গ্রুপ বা মাত্র দুটি পরমাণু নিয়ে গঠিত, যার একটি বৈদ্যুতিকভাবে ধনাত্মক এবং অন্যটি নেতিবাচক (এগুলিকে পোলার অণু বলা হয়)। উদাহরণস্বরূপ, একটি জলের অণুতে, উভয় হাইড্রোজেন পরমাণুই ধনাত্মক অংশ এবং অক্সিজেন পরমাণু, যার চারপাশে হাইড্রোজেন পরমাণুর ইলেক্ট্রনগুলি বেশিরভাগ সময় ঘোরে, নেতিবাচক।
পরস্পর থেকে খুব কম দূরত্বে অবস্থিত সমান মাত্রার কিন্তু বিপরীত চিহ্নের দুটি চার্জকে ডাইপোল বলে। পোলার অণুগুলি ডাইপোলের উদাহরণ।
যদি অণুগুলি বিপরীতভাবে চার্জযুক্ত আয়ন (চার্জড পরমাণু) নিয়ে গঠিত না হয়, অর্থাৎ, তারা মেরু নয় এবং ডাইপোলকে প্রতিনিধিত্ব করে না, তবে তারা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়ায় ডাইপোল হয়ে যায়।
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ধনাত্মক চার্জ টেনে নেয়, যা একটি অণুর সংমিশ্রণে (উদাহরণস্বরূপ, একটি নিউক্লিয়াস) এক দিকে, এবং অন্য দিকে ঋণাত্মক চার্জগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে এবং তাদের আলাদা করে ঠেলে ডাইপোল তৈরি করে।
এই ধরনের ডাইপোলগুলিকে ইলাস্টিক বলা হয় - ক্ষেত্রটি তাদের স্প্রিংয়ের মতো প্রসারিত করে। অ-পোলার অণুর সাথে একটি অস্তরক-এর আচরণ পোলার অণুর সাথে একটি অস্তরক-এর আচরণ থেকে সামান্যই আলাদা, এবং আমরা ধরে নেব যে অস্তরক অণুগুলি ডাইপোল।
যদি একটি ডাইলেক্ট্রিকের একটি অংশকে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়, অর্থাৎ, একটি বৈদ্যুতিকভাবে চার্জযুক্ত বডিকে ডাইলেক্ট্রিকে আনা হয়, যার মধ্যে, উদাহরণস্বরূপ, একটি ধনাত্মক গিয়ার থাকে, ডাইপোল অণুর নেতিবাচক আয়নগুলি এই চার্জের প্রতি আকৃষ্ট হবে, এবং ধনাত্মক আয়ন বিকশিত হবে। তাই ডাইপোল অণুগুলো ঘুরবে। এই ঘূর্ণনকে ওরিয়েন্টেশন বলে।
অভিযোজন সমস্ত অস্তরক অণুর একটি সম্পূর্ণ ঘূর্ণন প্রতিনিধিত্ব করে না। একটি নির্দিষ্ট সময়ে এলোমেলোভাবে নেওয়া একটি অণুটি ক্ষেত্রের মুখোমুখি হতে পারে, এবং শুধুমাত্র একটি গড় সংখ্যক অণুর ক্ষেত্রের দিকে দুর্বল অভিযোজন থাকে (অর্থাৎ, বিপরীত দিকের চেয়ে বেশি অণু ক্ষেত্রের দিকে মুখ করে থাকে)।
অভিযোজন তাপীয় গতি দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয় - তাদের ভারসাম্য অবস্থানের চারপাশে অণুর বিশৃঙ্খল কম্পন। তাপমাত্রা যত কম হবে, প্রদত্ত ক্ষেত্রের কারণে অণুগুলির অভিযোজন তত শক্তিশালী হবে। অন্যদিকে, একটি প্রদত্ত তাপমাত্রায় স্বাভাবিকভাবেই ক্ষেত্রটি তত বেশি শক্তিশালী।
অস্তরক মেরুকরণ
ধনাত্মক চার্জের মুখোমুখি পৃষ্ঠের অস্তরক অণুগুলির অভিযোজনের ফলস্বরূপ, ডাইপোল অণুগুলির ঋণাত্মক প্রান্তগুলি প্রদর্শিত হয় এবং বিপরীত পৃষ্ঠে ধনাত্মকগুলি দেখা যায়।
অস্তরক পৃষ্ঠের উপর, বৈদ্যুতিক চার্জ… এই চার্জগুলিকে মেরুকরণ চার্জ বলা হয় এবং তাদের সংঘটনকে বলা হয় অস্তরক মেরুকরণ প্রক্রিয়া।
উপরের থেকে নিম্নরূপ, মেরুকরণ, অস্তরক ধরনের উপর নির্ভর করে, প্রাচ্যগত হতে পারে (রেডিমেড ডাইপোল অণুগুলি ভিত্তিক) এবং বিকৃতি বা ইলেকট্রনিক স্থানচ্যুতি মেরুকরণ (একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অণুগুলি বিকৃত হয়ে ডাইপোল হয়ে যায়)।
প্রশ্ন উঠতে পারে কেন মেরুকরণ চার্জগুলি কেবল ডাইলেকট্রিকের উপরিভাগে তৈরি হয় এবং এর ভিতরে নয়? এটি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে ডাইলেকট্রিকের ভিতরে ডাইপোল অণুর ইতিবাচক এবং নেতিবাচক প্রান্তগুলি কেবল বাতিল হয়ে যায়। ক্ষতিপূরণ শুধুমাত্র একটি অস্তরক পৃষ্ঠে বা দুটি অস্তরক মধ্যে ইন্টারফেসে অনুপস্থিত হবে, সেইসাথে একটি inhomogeneous অস্তরক মধ্যে.
যদি অস্তরকটি পোলারাইজড হয় তবে এর অর্থ এই নয় যে এটি চার্জ করা হয়েছে, অর্থাৎ এটিতে মোট বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে। মেরুকরণের সাথে, অস্তরকটির মোট চার্জ পরিবর্তিত হয় না। যাইহোক, বাইরে থেকে নির্দিষ্ট সংখ্যক ইলেকট্রন স্থানান্তর করে বা নির্দিষ্ট সংখ্যক নিজস্ব ইলেকট্রন নিয়ে একটি ডাইইলেকট্রিকে চার্জ দেওয়া যেতে পারে। প্রথম ক্ষেত্রে, অস্তরক নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হবে, এবং দ্বিতীয়টিতে - ইতিবাচকভাবে চার্জ করা হবে।
যেমন বিদ্যুতায়ন উত্পাদিত হতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, দ্বারা ঘর্ষণ দ্বারা… যদি আপনি সিল্কের উপর একটি কাচের রড ঘষেন, তাহলে রড এবং সিল্ক বিপরীত চার্জ (গ্লাস - ধনাত্মক, সিল্ক - ঋণাত্মক) চার্জ হবে।এই ক্ষেত্রে, কাচের রড থেকে একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক ইলেকট্রন নির্বাচন করা হবে (কাঁচের রডের সমস্ত পরমাণুর মোট ইলেকট্রনের একটি খুব ছোট ভগ্নাংশ)।
তাই, ধাতু এবং অন্যান্য পরিবাহী মধ্যে (যেমন ইলেক্ট্রোলাইটস) চার্জ শরীরে অবাধে চলাচল করতে পারে। অন্যদিকে, ডাইলেক্ট্রিকগুলি সঞ্চালন করে না এবং তাদের মধ্যে চার্জগুলি ম্যাক্রোস্কোপিক (অর্থাৎ, পরমাণু এবং অণুর আকারের তুলনায় বড়) দূরত্ব সরাতে পারে না। একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে, অস্তরক শুধুমাত্র পোলারাইজ করা হয়।
অস্তরক মেরুকরণ একটি ক্ষেত্রের শক্তিতে যা একটি নির্দিষ্ট উপাদানের জন্য নির্দিষ্ট মান অতিক্রম করে না তা ক্ষেত্রের শক্তির সমানুপাতিক।
ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে, অণুতে বিভিন্ন চিহ্নের প্রাথমিক কণাগুলিকে আবদ্ধ করে এমন অভ্যন্তরীণ শক্তিগুলি সেই কণাগুলিকে অণুতে ধরে রাখার জন্য অপর্যাপ্ত হয়ে ওঠে। তারপরে ইলেকট্রনগুলি অণু থেকে নির্গত হয়, অণু আয়নিত হয় এবং অস্তরক তার অন্তরক বৈশিষ্ট্য হারায় - অস্তরক ভাঙ্গন ঘটে।
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তির মান যেখানে অস্তরক ভাঙ্গন শুরু হয় তাকে ব্রেকডাউন গ্রেডিয়েন্ট বলা হয়, বা অস্তরক শক্তি.