19.10.2019 г. Главная arrow Блог arrow Кристаллы и кристаллография
         
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Ленты новостей
Карта сайта
Фото камней
Гостевая
Общая информация
о камнях
походы и сплавы
Кристаллография
Сейсмика
Учебные пособия
Классификации
ювелирная
Словарь Куликова
Популярно о камнях
Камень в природе
Мертвая природа
История камня
Технические
Диковинки
Люди и камни
Тяжелое серебро
Минералог-любитель
Легенды и мифы
Об алмазах
Камни-талисманы
Полезные ископаемые
Нефть
Геология
 
 
Краткие новости
Кристаллы и кристаллография Печать E-mail
Автор Administrator   
12.06.2009 г.

Физические основы геометрической кристаллографии

 Н. В. Белов

1. Кристаллы и кристаллография

Прекрасные кристаллы горного хрусталя привлекали внимание древних греческих философов лишь как иллюстрация пифагорейского положения о том, что числа, и в особенности небольшие, управляют миром и что лучше всего они проявляются в геометрии, которой подчинялась тогда вся математика. Двумя тысячами лет позднее наиболее идеальные природные кристаллы — снежинки и у Кеплера служили больше предметом восхищения и указанием на основную роль в природе математической гармонии — симметрии.

Лишь к началу XIX века совокупность сведений о кристаллах, собранных большей частью геологами и рудознатцами, вылилась в науку — кристаллографию, в которой имевшийся «экспериментальный материал», в основном кристаллы природных минералов, был систематизирован, «обработан» с точки зрения более или менее математически излагаемой гармонии—симметрии. В этом духе кристаллография развивалась на протяжении всего XIX века, и у одного из ведущих советских кристаллографов мы найдем утверждение о том, что кристаллография является самостоятельным разделом науки, наукой, поскольку обладает собственным специфическим «методом симметрии».
Идеи пифагорейской науки сказались в том, что в каждом из разделов, на которые разбились кристаллы в соответствии со степенью или, точнее, с математическим качеством своей симметрии, были выведены чисто «математически» «общие» формы кристаллов, которым подчиняются частные, вырожденные. Общие формы оказываются разнообразными, со множеством градаций и редко встречаются в природе, а если встречаются, то преимущественно в одной какой-либо градации, тогда как вырожденные наиболее просты и преобладают. Тем не менее погоня за максимальным числом если не самых общих, то более общих форм была характерна для чистой кристаллографии XIX и даже начала XX века, и весомость формуляра кристаллографа часто определялась числом новых форм, им установленных.
Математическая симметрия в кристаллографии отражена не полностью. Из пяти правильных — платоно-вых — многогранников два (додекаэдр и икосаэдр) в кристаллографии невозможны. «Основной закон кристаллографии», сформулированный еще в самом начале XIX века, запрещает в кристаллах оси 5-го, 7-го, 8-го и выше порядков, несмотря на распространенность их в многочисленных орденских звездах и пьедесталах.
Этот закон долгое время оставался в кристаллографии постулатом, подобным эвклидову. Как и этот последний, основной закон геометрической кристаллографии тесно связан с другим законом, из которого он может быть выведен (и обратно), но тогда этот второй закон становится постулатом: это закон рациональности индексов, закон целых чисел — закон Гаюи, предтеча основного химического закона целых чисел — закона Дальтона. Смысл обоих, как сказано, тесно связанных законов стал ясен, когда (сначала на той же дальтоновской «гипотезе атомного строения») создалась микрокристаллография, сразу ставшая кристаллографией дискретных частиц — дисконтинуума, в котором основной объект симметрии — это решетка. Будучи сначала некоторой абстракцией, весьма необходимой, поскольку при ее помощи становились «кристально» ясными основные законы кристаллографии, решетка после открытия диффракции рентгеновых лучей сразу превратилась в реальность в том смысле, что для почти любого кристалла стало возможно фиксировать его полную геометрию, т. е. длины ребер элементарной петли и углы между ними. В таком прецизированном виде решетка оказалась полезной при выяснении вопроса, почему же обычно у кристалла имеется только небольшое число преимущественных форм, в частности именно простейших, вырожденных. Этот подход успешно конкурировал с кажущимся очевидным, но неспособным дать ничего конкретного принципом минимума поверхностной энергии, которому якобы подчинялись формы реальных кристаллов. Ряд неудач, к которому привел решеточный анализ (частоты) внешних форм кристалла, нашел свое объяснение тогда, когда стало ясным, что кристалл это не решетка, а лишь находится «в состоянии решетки», регулирующей расположение в химическом соединении, в кристалле, составляющих атомов, которое и ответственно за все особенности кристалла, внутренние и внешние.
Но когда за счет решеточного состояния кристаллов стало возможно, путем в основном рентгеноструктурного анализа, решать химические вопросы строения кристаллов, изучение последних этим методом и обобщение соответствующих результатов стало основной тематикой громадного большинства экспериментаторов, официально именующих себя кристаллографами и пишущих трактаты в основном по кристаллохимии. Внешним формам кристалла стало уделяться мало внимания и по другим причинам.

 

Добавить комментарий

:D:lol::-);-)8):-|:-*:oops::sad::cry::o:-?:-x:eek::zzz:P:roll::sigh:
Жирный Цитата


« Пред.
 
 
 
         
 
Design by Камни
Rambler's Top100