Что называют полиморфизмом приведите примеры

10.04.202214.04.2022 admin 0 Comments

ПОЛИМОРФИЗМ

С точки зрения термодинамики, полиморфные модификации обычно являются фазами, причем различают два типа П. Если каждая из двух модификаций устойчива в определенном интервале т-р и давлений, эти фазы наз. энантио-тропными. В принципе одна энантиотропная фаза должна переходить в другую при вполне определенных условиях, и переход должен осуществляться в любом направлении. Однако энантиотропные превращения м. б. настолько кинетически заторможены, что метастабильная модификация существует неограниченно долго. Напр., алмаз и мн. др. минералы метастабильны при атм. давлении и комнатной т-ре. Вместе с тем, нек-рые полиморфные переходы протекают настолько быстро, что можно визуально наблюдать растрескивание кристалла или движение границы раздела фаз.

Если одна из двух модификаций термодинамически неустойчива при всех т-рах ниже точки плавления, эти две модификации наз. монотропными (напр., модификации пропилбензола). В этом случае осуществим только односторонний переход метастабильной модификации в стабильную. Метастабильную фазу можно получить только из переохлажденной жидкости (или пара). При энантиотропии каждой из двух модификаций соответствует определенная область на диаграмме состояния; при монотропии такая область имеется лишь для устойчивой модификации. Интерпретация таких диаграмм состояния осуществляется с помощью кривых зависимости своб. энергии Fот т-ры при постоянном давлении. Поскольку при любой т-ре устойчива фаза с миним. своб. энергией, в случаях, показанных на рис. а и б, модификации I и II соотв. энантиотропны и монотропны (точки пересечения кривых отвечают равновесию модификаций между собой и с жидкой фазой).

Лит.: Физика и химия твердого состояния органических соединений, пер. с англ., М., 1967; Проблемы физики и химии твердого состояния органических соединений, пер. с англ., М., 1968; Верма А., Рам Кришна П., Полиморфизм и политипизм в кристаллах, пер. с англ., М., 1969; Бок и и Г. Б., Кристаллохимия, 3 изд., М., 1971; Изюмов Ю. А., Сыромятников В. Н., Фазовые переходы и симметрия кристаллов, М., 1984. П. М. Зоркий.

Источник

Полиморфизм (в физике)

50 кбар, что облегчило путь к синтезу алмазов.

Частный случай П. ‒ политипизм, который наблюдается в некоторых кристаллах со слоистой структурой. Политипные модификации построены из одинаковых слоев или слоистых «пакетов» атомов и различаются способом и периодичностью наложения таких пакетов. Политипные модификации наблюдаются у глинистых минералов, карбида кремния и др.

Лит.: Верма А. Рам., Кришна П., Полиморфизм и политипизм в кристаллах, [пер. с англ.], М., 1969; Бокий Г. Б., Кристаллохимия, 3 изд., М., 1971.

Полезное

Смотреть что такое «Полиморфизм (в физике)» в других словарях:

Полиморфизм (в физике) — Полиморфизм кристаллов (от греч. polýmorphos многообразный) способность вещества существовать в различных кристаллических структурах, называемых полиморфными модификациями (их принято обозначать греческими буквами α, β, γ и т. д.) Характерен для… … Википедия

Полиморфизм — В Викисловаре есть статья «полиморфизм» Полиморфизм (от греч. πολὺ много, и … Википедия

Полиморфизм — I Полиморфизм (от греч. polýmorphos многообразный) в физике, минералогии, химии, способность некоторых веществ существовать в состояниях с различной атомной кристаллической структурой. Каждое из таких состояний (термодинамических фаз),… … Большая советская энциклопедия

ТВЁРДОЕ ТЕЛО — агрегатное состояние в ва, характеризующееся стабильностью формы и хар ром теплового движения атомов, к рые совершают малые колебания вокруг положений равновесия. Различают крист. и аморфные Т. т. Кристаллы характеризуются пространств.… … Физическая энциклопедия

СИММЕТРИЯ — (от греч. соразмерность), понятие, характеризующее переход объектов в самих себя или друг в друга при осуществлении над ними оп редел. преобразований (преобразований С.); в широком смысле свойство неизменности (инвариантности) некоторых… … Философская энциклопедия

Медицина — I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия

ДАВЛЕНИЕ ВЫСОКОЕ — Границы Д. в. условны, обычно высокими считают давления р, превышающие нек рое характерное для данного физ. явления (пли конкретной задачи) значение. Часто Д. в. считают р>0,1 ГПа (св. 103 ат); столь же условно деление Д. в. на высокие и… … Физическая энциклопедия

Агрегатные состояния — вещества, состояния одного и того же вещества (например, воды, железа, серы), переходы между которыми сопровождаются скачкообразными изменениями свободной энергии (См. Свободная энергия), энтропии (См. Энтропия), плотности (См. Плотность) … Большая советская энциклопедия

АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА — (от лат. aggrego присоединяю, связываю), состояния одного и того же в ва, переходы между к рыми сопровождаются скачкообразным изменением его свободной энергии, энтропии, плотности и др. физ. св в. Все в ва (за нек рым исключением) могут… … Физическая энциклопедия

Де Фриз, Хуго — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Де Фриз (фамилия). Хуго Де Фриз нидерл. Hugo de Vries … Википедия

Источник

NEWOBJ.ru → Введение в ООП с примерами на C# →

3.5. Полиморфизм

§ 42. Определение. В предыдущих разделах, обсуждая наследование, абстрактные и виртуальные методы и интерфейсы, мы уже неоднократно сталкивались с полиморфизмом, не называя его явно. Вспомним следующий пример.

Полиморфизм (polymorphism) – возможность одной и той же переменной в различные моменты выполнения программы обозначать объекты различных типов (классов), относящихся к одному базовому типу (классу или интерфейсу).

Сам термин «полиморфизм» составлен из греческих слов πολύς, много, и μορφή, форма, и позаимствован из естественных наук.

По большому счету, полиморфизм – основной выигрыш от использования иерархических типов данных. Практическая значимость полиморфизма уже подробно анализировалась нами в предыдущих главах при рассмотрении механизмов наследования, приведения переменных производных классов к базовым, виртуальных и абстрактных методов, интерфейсов. Главное при этом – возможность писать более лаконичный и обобщенный код, опираясь на базовые типы, и, тем самым, повышать уровень абстракции и снижать сложность программы. Читатель может самостоятельно вернуться к материалу глав 3.1 – 3.4 и показать, где именно шла речь о полиморфизме и какие именно мы получали практические преимущества от его использования.

В заключение отметим, что в более широком значении, вне контекста ООП, выделяют три типа полиморфизма. Первый тип, который мы рассматриваем в настоящем параграфе, называют полиморфизмом подтипов, или «подтипизацией» ( subtyping ). Другой тип полиморфизма – параметрический полиморфизм, используется в рамках обобщённого программирования. Эта тема будет обзорно рассмотрена в следующей главе. И к третьему типу – ad hoc полиморфизму – относят перегрузку методов, исходя из логики, что одно и то же имя метода в зависимости от параметров может обозначать разные реализации.

§ 43. Принципы качественного проектирования иерархических типов. Объектно-ориентированный язык, как и любой другой язык программирования – инструмент в руках программиста, который можно применять лучше или хуже. В главе 2.6 мы говорили, что не всякое разбиение программы на части, в частности, на классы, будет удачным. Можно сказать (мы уже формулировали ранее эту идею), что основная цель, для достижения которой формулируются различные принципы (правила) качественного проектирования (design principles) заключается в том, чтобы любой фрагмент кода зависел от другого кода тогда и только тогда, когда это абсолютно необходимо (синтаксически и семантически) для решаемой задачи. Мы рассматривали несколько ключевых правил без учета специфики наследования классов. Рассмотрим теперь два важных правила, относящихся к наследованию.

Производные классы не должны сужать возможности базовых классов или менять семантику состояния и поведения базовых классов; или, другая формулировка: в любой ситуации, где используется переменная базового типа, должно быть возможно безопасно, то есть без каких-либо изменений в работе программы, заменить ее или присвоить ей экземпляр любого производного класса.

Другой принцип проектирования, также имеющий непосредственное отношение к наследованию и полиморфизму, мы уже рассматривали в предыдущем разделе – принцип инверсии зависимости (dependency inversion).

Необходимо всегда использовать наиболее абстрактный (базовый) класс, а не наиболее конкретный.

Мы руководствовались этим правилом на протяжении всех предыдущих параграфов, например, когда рассматривали задачу с модульным тестированием. Читатель уже сам может объяснить это правило – его преимущества мы показывали, обсуждая соответствующие примеры. Прежде всего, это снижение взаимозависимостей частей программы (так как наш код зависит от меньшей части другого кода, чем если бы мы использовали производные классы) и повышение абстракции (так как мы можем принимать во внимание меньше частностей). Так, руководствуясь этим правилом, при объявлении параметров методов следует всегда задаваться вопросом – действительно ли нам нужен этот класс или мы можем обойтись его базовым классом или реализуемым им интерфейсом?

Нарушение правил проектирования существенно обесценивает преимущества ООП. Сегодня сформулировано множество таких правил, более общих, более частных, некоторые из них так или иначе пересекаются. Здесь мы ограничимся указанными двумя принципами, связанными с вопросом иерархических типов данных. Для дальнейшего изучения порекомендуем классическую книгу Р. Мартина «Чистая архитектура» [Мартин 11].

Вопросы и задания

Что такое полиморфизм?

Что такое «динамическое связывание»? Что с чем связывается? Почему при использовании полиморфизма мы не можем применять статическое связывание?

Вернитесь к главам 3.2, 3.3 и 3.4 и укажите, где именно в них шла речь о полиморфизме и какие именно практические преимущества мы получаем в каждом из случаев.

Можно ли написать программу, используя наследование, механизмы виртуальных и абстрактных методов, но не применяя полиморфизм?

Полиморфизм перегрузки методов (ad hoc) – это полиморфизм динамический (с динамическим связыванием) или статический (со статическим связыванием)?

Охарактеризуйте «проблему квадрата-прямоугольника». Сформулируйте и охарактеризуйте принцип подстановки Лисков. Приведите примеры.

* Сформулируйте и охарактеризуйте принцип инверсии зависимости. Приведите примеры.

54. Не следует путать статическое/динамическое связывание и статическую/динамическую типизацию. В случае статической типизации на этапе компиляции известен тип каждой переменной и, соответственно, перечень методов, которые поддерживаются этим типом. Однако конкретная реализация метода, которая должна быть вызвана, может быть и неизвестна. То есть статическая система типов (типизация) может поддерживать как статическое, так и динамическое связывание.

55. Или ромба-прямоугольника, или круга-эллипса. Формулировки задач идентичны, только используются соответственно другие фигуры.

Источник

Полиморфизм металлов

Полиморфизм это такое явление, когда материал в одном интервале температур или давлений имеет одну кристаллическую структуру, а в других интервалах – другую. Иными словами с изменением температуры или давления наблюдается изменение кристаллической структуры материала. Температуру и давление, при которых происходит смена кристаллической структуры материала, называют соответственно температурой и давлением полиморфного или аллотропического превращения.

Различные кристаллографические модификации одного материала принято обозначать буквами греческого алфавита α, β, g, δ, ε, σ и т.д. Модификацию, наблюдаемую при самых низких температурах, обозначают буквой α, при более высоких температурах – β, и т.д.

Ярким примером полиморфизма у неметаллических материалов является наличие двух кристаллографических модификаций чистого углерода, известных как алмаз и графит. Оба материала являются идентичными по химическому составу и отличаются лишь кристаллической структурой. В результате свойства алмаза и графита оказываются существенно различными. Графит это мягкий, хрупкий и непрозрачный материал, в то время как алмаз является одним из наиболее твёрдых минералов, встречающихся в природе, и, как правило, прозрачен.

Полиморфизм достаточно распространённое явление в мире металлов. Многие из металлов обладают полиморфизмом. Например, у Со с повышением температуры ГПУ-структура перестраивается в ГЦК-структуру, а у Ti ГПУ-структура перестраивается в ОЦК-структуру.

Наиболее ярко полиморфизм проявляется у железа, которое при нагреве два раза меняет свою кристаллическую структуру (рис. 11).

ОЦК ГЦК ОЦК жидкость

768 911 1392 1539 Т, °С.

Рис. 11. Кристаллографические модификации железа.

При температурах ниже 768°С железо является ферромагнитным материалом, а при температурах выше 768°С – парамагнитным. Ранее считали, что изменение магнитных свойств железа связано с изменением его кристаллической структуры и поэтому ферромагнитное железо стали обозначать α-Fe, а парамагнитное – β-Fe. Позже выяснилось, что это не так. И то и другое железо имеют одинаковую ОЦК-структуру. Однако исторически сложившееся подразделение железа на α-Fe и β-Fe сохранили. В настоящее время железо с ОЦК-структурой, наблюдаемое в интервале температур до 911 ° С, называют α-железом.

В интервале температур от 911 до 1392 °С железо имеет ГЦК-структуру. Такое железо обозначают γ-Fe. ГЦК-структура отличается от ОЦК-структуры более высокой плотностью упаковки атомов. Поэтому при нагреве железа до температур выше 911°С наблюдается уменьшение размера (объёма) образца.

В интервале температур от 1392 до 1539°С железо вновь имеет ОЦК-структуру. Однако период кристаллической решётки этого железа чуть больше чем у α-железа. Такое железо обозначают δ-Fe.

При температурах выше 1539°С чистое железо плавиться и превращается в жидкий расплав.

Явление полиморфизма в очередной раз подчёркивает, что свойства материалов определяются не только их химическим составом, но и в значительной степени их структурой.

3. ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ ПРИ ЗАТВЕРДЕВАНИИ

Процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое кристаллическое состояниеназывают кристаллизацией. Обратный процесс называют плавлением. Рассмотрим подробно процесс кристаллизации металлов.

Источник