пустот у границ и в теле зерен.
Раз не меняется плотность, значит и объем деформируемого образца
остается постоянным. Если он имел цилиндрическую форму, то его поперечное
сечение при растяжении уменьшается пропорционально росту
длины.
§ 2. Как происходит сдвиг,
или суровый боцман и хитроумный юнга
Очевидный геометрический
результат скольжения одних частей кристалла по другим — появление
ступенек на внешней его поверхности. При значительной пластической
деформации ступеньки на поверхности становятся различимы с помощью
обычного оптического микроскопа. Это было известно уже в начале XX
века, и когда было установлено кристаллическое строение металлов,
казалось, стал ясен и атомный механизм их пластической деформации.
Действительно, как будто напрашивается вывод, что одна плотноупакован-ная
атомная плоскость (и вся часть кристалла, ею ограниченная) сдвигается
как жесткое целое относительно соседней атомной плоскости (и, значит,
остальной части кристалла). Представления о том, что сдвиг одновременно
охватывает всю площадь плоскости скольжения, не вызывали сомнений до
1924 г., когда известный советский физик Я. И. Френкель сделал оценку
напряжения, необходимого для такого процесса.
Расчет Я. И. Френкеля был очень
простым, а его результат — громоподобным. Если рассматривать сдвиг как
одновременное смещение одной части кристалла по другой (рис. 39), то
приложенное касательное напряжение т должно быть периодической
функцией величины смещения атомов из исходного положения X.
Положения /, 2 и 3
на рисунке — это положения равновесия, но в положении 2
потенциальная энергия системы атомов больше, чем в исходном положении
1. При переходе из / в 2 все атомы верхнего слоя должны как
бы взобраться на горку, а при переходе в положение 3 атомы
верхнего слоя как бы скатываются с горки. Эту аналогию, конечно, не
следует понимать буквально, так как речь идет не о силах тяжести, а о
силах межатомного взаимодействия.
Если продолжить сдвиг, то
картина повторяется с периодом, равным межатомному расстоянию Ь в
направ-
