紙屬于有機物,是由植物纖維組成的。刀能切開紙,并不是刀刃進入了分子或原子之間的裂縫,刀更不成能將分子或原子切碎。
通俗刀刃的厚度在0.5毫米擺布,分子直徑的數目級為10^-7毫米。分子是由原子組成的。可見,刀的厚度遠遠跨越了分子標準,底子不成能深切分子或者原子間的裂縫。刀更不成能將原子切碎或者壓碎。原子由核外電子和原子核組成,只有發生核反映,原子才會破裂。刀同樣也粉碎不了分子布局。
刀切紙,素質上是粉碎分子間的連系
紙是由植物纖維疊加交織形當作的。
刀切紙時,需要有足夠大的力量,使切割偏向上的植物纖維發生斷裂,這樣一張紙才能被刀一分為二。感化力不竭持續,跨越了植物纖維的承載極限,纖維就會發生斷裂,然后沿著施力偏向形當作一條裂紋。力的感化結果分歧,發生的裂紋也是分歧的。
植物纖維是由有機分子組成的,切割并不會使這些有機分子發生粉碎,切割粉碎的是分子與分子之間的連系。
次級鍵和化學鍵
分子的形當作,分子與分子之間的連系,素質上都是電磁彼此感化。在化學上,凡是又分為感化于分子內部的化學鍵,以及感化于分子之間的次級鍵。兩者比擬,化學鍵比次級鍵更強。
分子是由原子或者離子連系而當作的,使它們連系了這種感化力被稱之為化學鍵,包羅離子鍵和共價鍵。切割紙張時,不需要降服這種力量。
分子與分子之間依靠次級鍵連系,從微不雅角度來看,切割紙張粉碎的就是次級鍵。分子間感化力(范德華力)、氫鍵、疏水感化力、鹵鍵等都屬于次級鍵。之所以不是化學鍵先斷裂,就是因為化學鍵比次級鍵更強,當然是更懦弱的最輕易蒙受到粉碎。
次級鍵中的分子力比力強,以它為例申明一下。分子力包羅吸引力和排斥力兩種。當兩個分子之間相距較遠時,表示為吸引力;當兩個分子之間相距較近時,則表示為排斥力。之所以呈現這種差別,是因為吸引力和排斥力的素質紛歧樣。分子間的吸引力源于分子偶極矩;而分子間的排斥力源于外層電子的重疊,電子是費米子,遵守泡利不相容道理,供給排斥力的即是這種量子力學效應。
刀與紙之間并沒有真正的接觸
刀切割紙張時,粉碎的是分子與分子之間的連系力,但刀刃并不克不及觸及分子層面。從微不雅角度來看,刀與紙之間并不存在真正的接觸,而是經由過程電磁力施加感化力的。
彈力,摩擦力,分子力等都屬于電磁力,只是感化層面及感化結果存在差別。物質的化學性質一般與外層電子有關,電子與原子核都帶電荷,化學反映過程中的能量素質上也是電磁能。不管是原子與原子連系,仍是分子與分子之間連系,感化力素質上都是電磁力。
當距離小于某一個標準時,從宏不雅角度來看,物質與物質之間彼此接觸了。從微不雅角度來看,物質與物質之間并不存在真正的接觸,它們都是在電磁力的彼此感化下接近或者連系在一路的。
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