Jelaskan Sifat mikroskopik dari Cairan

Dalam cairan, atom-atom tidak membentuk kisi kristal maupun menunjukkan bentuk . Hal ini dibuktikan dengan tidak adanya  pada difraksi sinar-X maupun neutron. Di bawah kondisi normal, pola difraksi memiliki simetri sirkular, menunjukkan isotropi cairan. Pada arah radial, intensitas difraksi berosilasi dengan lancar. Ini biasanya dijelaskan sebagai faktor struktur statis S(q), dengan bilangan gelombangpada panjang gelombang λ dari kuar (probe) (foton atau neutron) dan sudut Bragg θ. Osilasi S(q) menyatakan orde dekat cairan, yaitu korelasi antara atom dan beberapa kelopak dari tetangga terdekat, kedua terdekat, ...

Penjelasan korelasi ini yang lebih intuitif diberikan oleh fungsi distribusi radial g(r), yang berdasarkan pada transformasi Fourier S(q). Ia menyajikan rata-rata spasial korelasi pasangan dalam cairan.

Dispersi suara dan relaksasi struktural

Persamaan di atas tentang kecepatan suara  mengandung modulus kompresi K. Jika K tidak tergantung frekuensi maka cairan berperilaku seperti , sehingga suara merambat tanpa  dan tanpa . Pada kenyataannya, cairan menunjukkan beberapa dispersi: dengan kenaikan frekuensi, K berpindah silang dari frekuensi rendah, (batas cairan, ) ke frekuensi tinggi (batas padat, ). Dalam cairan normal, sebagian besar pelintasan ini terjadi pada frekuensi antara GHz dan THz., kadang-kadang disebut hipersonik.

Pada frekuensi sub-GHz, cairan normal mempertahankan gelombang s: batas frekuensi 0 modulus geser adalah . Hal ini kadang-kadang dilihat sebagai sifat definitif cairan. Namun, seperti modulus kompresi K, modulus geser G tergantung pada frekuensi, dan pada frekuensi hipersonik ia menunjukkan perpindahan silang yang mirip, dari batas seperti cairan  ke batas seperti padatan, .

Menurut , transformasi Fourier K atau G menggambarkan cara sistem kembali ke kesetimbangan setelah perturbasi eksternal; untuk alasan ini, tahap dispersi dalam wilayah GHz...THz disebut relaksasi struktural. Menurut , relaksasi menuju kesetimbangan berhubungan erat dengan fluktuasi pada kesetimbangan. Fluktuasi densitas berkaitan dengan gelombang suara dapat diamati secara eksperimental melalui hamburan Brillouin.

Pada cairan superdingin menuju transisi kaca, pindah silang respon dari seperti cairan ke seperti padatan bergerak dari GHz ke MHz, kHz, Hz, ...; secara ekuivalen, waktu karakteristik relaksasi struktural meningkat dari μs, ms, s, ... Ini adalah penjelasan mikroskopis untuk perilaku viskoelastis cairan pembentuk kaca yang disebutkan di atas.