Германий (Germanium), Ge, химический элемент. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Германий (Germanium), Ge, химический элемент - принадлежит IV группе периодич. системы элементов, ат. номер 32, ат. масса 72,59. Природный Г. состоит из 5 стабильных изотопов с массовыми числами 70, 72, 73, 74, 76. В качестве радиоакт. индикатора чаще всего используют ⁷¹Ge (электронный захват,

=11,2 сут). Конфигурация виеш. электронных оболочек 4 s²р². Энергии последоват. ионизации соответственно равны 7,899; 15,934; 34,2; 45,1 эВ. Металлич. радиус 0,139 нм, радиус ионов Ge²⁺-0,065 нм, Ge⁴⁺-0,044 нм. Значение электроотрицательности 2,02.

В свободном виде - металл с цветом поверхности от серебристого до чёрного; существует в одной аморфной и неск. кристаллич. модификациях. Стойкая при нормальных условиях кристаллич. модификация имеет кубическую структуру типа алмаза с параметром а=0,56575 нм. Плотность твёрдого Г. 5,323 кг/дм³(25 ⁰C), жидкого - 5,557 кг/дм³ (1000 ⁰C), t_пл=937 ⁰C, t_кип=2847 ⁰C. При плавлении объём Г. уменьшается на 5,4%. Теплота плавления 443 кДж/кг, испарения - 4700 кДж/кг, атомная теплоёмкость 22,3 Дж/(моль*К) (0-100⁰C). Коэф. теплопроводности 60,7 Вт/(м*К) (0⁰C). Коэф. линейного расширения 5,75*10^-6K^-1(при 298 К) и 4,5*10^-6K^-1 (в интервале 73-273 К). TB. по минералогич. шкале 6-6,5; при обычной температуре Г. хрупок. При высоких давлениях и темп-pax образует модификации с большей плотностью и теплопроводностью. Прозрачен для ИК-излучения с длиной волны св. 2 мкм. Г.- типичный полупроводник с шириной запрещённой зоны 0,66 эВ (при 300 К). Для Г. высокой чистоты (содержание примесей не менее 10^-8%) при 25 ⁰C уд. сопротивление 0,60 OM*м, подвижность электронов 3900, дырок - 1900 см²/(В*с).

В хим. соединениях проявляет степени окисления +4 (основная) и +2; при комнатной температуре химически устойчив к действию кислорода и воды, при нагревании реагирует со многими простыми веществами, в частности с кислотами и щелочами.

Г. используется как полупроводниковый материал (в виде монокристаллов, аморфных плёнок) в электронике, полупроводниковых детекторах и приборах, измеряющих напряжённость пост. и перем. магн. полей, для изготовления плёночных сопротивлений, покрытий с высокой отражат. способностью, высокочувствит. термометров для измерения температур, близких к абс. нулю. Оксид Г. GeO₂ применяют при получении стёкол с высокими показателями преломления. Сплавы Г. с ниобием, ванадием, оловом обладают сравнительно высокими температурами перехода в сверхпроводящее состояние.

Литература по германию (Germanium), Ge, химическому элементу

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.