പദാർത്ഥം,സ്വതന്ത്ര്യ ഇലക്ട്രോണുകൾ, പൊറ്റെൻഷ്യൽ വെത്യാസം,ചാലകങ്ങൾ,കുചാലകങ്ങൾ

പദാർത്ഥം

        സ്ഥിതി ചെയ്യാൻ സ്ഥലം ആവശ്യമുള്ളതും ഭാരമുള്ളതുമായ ഏതൊരു വസ്തുവിനെയും  പദാർത്ഥം എന്നു പറയുന്നു

സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോൺസ് (free electrons)

               ഭൂമിയിലെ എല്ലാ പദാർത്ഥങ്ങളും ആറ്റങ്ങളാൽ നിർമിതമാണ് .ഉദാഹരണമായി ,രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റവും ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റവും ചേർന്നാണ് ജലം ഉണ്ടായിരിക്കുന്നത്.ഇതുപോലെ ഭൂമിയിലെ ഏതൊരു വസ്തു എടുത്താലും കുറെ ആറ്റങ്ങൽ ചേർന്നാണ് ആ വസ്തു ഉണ്ടായത് എന്നു നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും.
         പ്രോട്ടോണും ന്യൂട്രോണും ഉൾപ്പെടുന്ന      കേന്ദ്ര ഭാഗമായ ന്യൂക്ലിയസും അവയെ ചുറ്റികൊണ്ടിരിക്കുന്ന  ഇലക്ട്രോണുകളും ഉൾപ്പെടുന്നതാണ് ഒരു ആറ്റം. ഒരു കോപ്പർ ആറ്റത്തെ പരിശോധിച്ചാൽ 29 പ്രോട്ടോണുകളും 34 ന്യൂട്രോണുകളും ഉൾകൊള്ളുന്ന ന്യൂക്ലിയസും, പല ഷെല്ലുകളിലായി ന്യൂക്ലിയസിനെ ചുറ്റി  കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളെയും കാണാൻ സാധിക്കുന്നു (ചിത്രം 1)

ചിത്രം 1

         
   ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഈ സഞ്ചാര പഥത്തെ ഓർബിറ്റ് (Orbit) എന്നു പറയുന്നു. ഋണ (negative _ve) ചാർജ് ഉള്ള ഇലക്ട്രോണുകൾ അവയുടെ  ഓർബിറ്റുകളിൽ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ ധന ചാർജ് (positive +ve) ഉള്ള ന്യൂക്ലിയസിന്റെ ആകർഷണം മൂലം അവ രണ്ടും തുലനവസ്ഥയിലാവുന്നു, അതുകൊണ്ട്  ഇലക്ട്രോണുകളെ അവയുടെ ഓർബിറ്റുകളിൽ പിടിച്ചുനിർത്താൻ ന്യൂക്ലിയസിന് കഴിയുന്നു..
           ന്യൂക്ലിയസിനോട് ഏറ്റവും അടുത്ത ആദ്യത്തെ ഷെല്ലിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ന്യൂക്ലിയസുമായി ശക്തമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു .എന്നാൽ രണ്ടാമത്തെ ഷെല്ലിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ആദ്യത്തെ ഷെല്ലിലെ ഇലേക്ട്രോണുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ന്യൂക്ലിയസുമായി ദുർബല ബന്ധത്തിലായിരിക്കും .ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്നുള്ള അകലം കൂടുന്നതിന് അനുസരിച്ച് ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ന്യൂക്ലിയസുമായുള്ള ബന്ധം കുറഞ്ഞു വരുന്നു, അങ്ങനെ  വരുമ്പോൾ ഏറ്റവും അവസാന ഷെല്ലിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ന്യൂക്ലിയസുമായി വളരെ ദുർബല ബന്ധത്തിലായിരിക്കും.
        ചിത്രം രണ്ട് ശ്രെദ്ധിച്ചാൽ കോപ്പർ ആറ്റത്തിലെ ഏറ്റവും അവസാന ഷെല്ലിലെ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ന്യൂക്ലിയസുമായി വളരെ ദുർബല ബന്ധത്തിലാണ് ,അതിനാൽ ഈ ഇലക്ട്രോൺ ആറ്റത്തിൽ നിന്നും  സ്വതന്ത്രമാവുന്നു .ഇങ്ങനെ സ്വതന്ത്രമാകുന്ന അവസാന ഷെല്ലിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ആറ്റങ്ങൾക്കിടയിൽ കാണപ്പെടുന്ന തുറസ്സായ സ്ഥലത്ത് ചുറ്റിത്തിരിയുന്നു, ഇങ്ങനെ വേർപെട്ട ഇലക്ട്രോണുകളെ സ്വതന്ത്ര ഇലേക്ട്രോണുകൾ (free electrons) എന്നു പറയുന്നു.ഈ സ്വതന്ത്ര ഇലേക്ട്രോണുകളെ പുറമേ നിന്നൊരു ബലം ഉപയോഗിച്ച് പദാർത്ഥത്തിനുള്ളിൽ ചലിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കുന്നു...

ചിത്രം 2

The violence electrons which are very loosely attached to the nucleus is called free electrons

പൊറ്റെൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം (pottencial difference. PD)

              ഇലേക്ട്രോണുകളുടെ ഒഴുക്കിന് കാരണമാകുന്ന ബാലത്തെ പൊറ്റെൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം എന്നു പറയുന്നു.

   ചാലകങ്ങൾ (conductors)

                ഒരു പൊറ്റെൻഷ്യൽ വെത്യാസം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ കറന്റിന്റെ സുഗഗമായ ഒഴുക്കിന് സാധ്യമാക്കാത്തക്ക വിധത്തിൽ ധാരാളം സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉള്ള പദാർത്ഥങ്ങളെ ചാലകങ്ങൾ (cinductors) എന്നു പറയുന്നു...

           കുചാലകങ്ങൾ (insulators)

                   സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒന്നുമില്ലാത്തതോ വളരെ കുറവുള്ളതോ ആയ പദാർത്ഥങ്ങളെ കുചാലകങ്ങൾ (insulators) എന്നു പറയുന്നു.