Кристаллография | это... Что такое Кристаллография? (original) (raw)

Кристаллогра́фия — наука о кристаллах, их структуре, возникновении и свойствах. Она тесно связана с минералогией, физикой твёрдых тел и химией. Исторически кристаллография возникла в рамках минералогии, как наука, описывающая идеальные кристаллы.

Содержание

• 1 История науки
• 2 Основные понятия кристаллографии
  • 2.1 Пирамиды роста
  • 2.2 Симметрия
• 3 См. также
• 4 Примечания
• 5 Литература
• 6 Ссылки

История науки

Истоки кристаллографии можно усмотреть ещё в античности, когда греки предприняли первые попытки описания кристаллов. При этом большое значение придавалось их форме. Греками же была создана геометрия, выведены пять платоновых тел и сконструировано множество многогранников, позволяющих описывать форму кристаллов.

• 1611 год — трактат «О шестиугольных снежинках» немецкого астронома и математика И. Кеплера. Кеплера иногда называют ранним предшественником структурной кристаллографии.
• Как самостоятельная дисциплина кристаллография была изложена французским минералогом Жаном Батистом Луи Роме-де-Лилем (Rome de l’Isle) в 1772 году в сочинении «Опыт кристаллографии». Позднее Жан Батист Луи Роме-де-Лилем переработав и расширив это сочинение, опубликовал его в 1783 году под названием «Кристаллография, или описание форм, присущих всем телам минерального царства».
• Ренэ-Жюст Гаюи нашёл весьма важный закон о рациональности разрезов по осям, который имеет значение для всего строения кристалла. Независимо друг от друга он и шведский химик Торберн Бергман выяснили, что из всех кристаллов известковых шпатов можно вырубить кристалл основной формы, тем самым открыли существование плоскостей спайности.
• В 1830-е Иоганн Гессель и независимо в 1869 Аксель Гадолин доказали, что в К. возможны лишь 32 вида симметрии, подразделённые в 6 сингонний[1].

Первым в России предпринял точные кристаллографические исследования Н. И. Кокшаров, а получил полную классификацию кристаллографической группы Е. С. Фёдоров.

Основные понятия кристаллографии

Для описания симметрии многограниников и кристаллических решеток в кристаллографии установлена следующая иерархия терминов:

• Три категории симметрии
  • Семь сингоний
  • Шесть кристаллических (кристаллографических) систем
  • 14 решёток Браве
    * 32 класса или вида симметрии
    * 230 пространственных групп

Кроме того, используются термины:

• Простая форма
• Индексы грани
• Кристаллическая решётка
• Обратная решётка
• Кристаллическая структура
• Элементарная ячейка
• Полиморфизм кристаллов

Пирамиды роста

Пирами́ды ро́ста — пирамиды, основаниями которых служат грани кристалла, а общей вершиной — начальная точка роста.

Реальный кристалл во многих случаях целесообразно рассматривать как совокупность пирамид роста, поскольку очень часто физические свойства пирамид роста с основаниями, принадлежащим к различным простым формам, оказываются различными. Это подтверждается существованием у многих природных кристаллов структуры песочных часов, случаями закономерной оптической аномалии у кристаллов кубической системы и пр.

Симметрия

Симме́три́я кристаллов (др.-греч. συμμετρία «соразмерность», от μετρέω — «меряю»)- это закономерная повторяемость в пространстве одинаковых граней, ребер и углов фигуры, которая может совмещаться сама с собой в результате одного или нескольких отражений. Для описания симметрии пользуется воображаемыми образами — точками, прямыми, плоскостями, называемыми элементами симметрии.

Плоскость симметрии (P) — это воображаемая плоскость, которая делит фигуру на две симметрично равные части, расположенные друг относительно друга как предмет и его зеркальное отражение. Ось симметрии (L) — прямая линия, при вращении вокруг которой повторяются равные части фигуры, то есть она самосовмещается. Число совмещений при повороте на 360° определяет порядок оси симметрии (n). Центр симметрии (С) — точка внутри кристалла, в которой пересекаются и делятся пополам все линии, соединяющие соответственные точки на его поверхности.

Вид симметрии

См. также

• Кристаллохимия
• Классификация кристаллических решёток

Примечания

1. ↑ Болдырев А. К. Кристаллография, ОНТИ.- М.- Л.- Грозный — Новосибирск: ГорГеоНефтеИздат, 1934

Литература

• Уэвелль В. История индуктивных наук от древнейшего и до настоящего времени. В трех томах. Т.III. История кристаллографии. СПб.,1869.
• Шубников А. В. У истоков кристаллографии. М., 1972.-52 с.
• Шафрановский И. И. История кристаллографии в России. М.- Л.,1962.-416 с.
• Шафрановский И. И. История кристаллографии (с древнейших времен до начала XIX столетия). Л., «Наука»,1978.-297 с.
• Шафрановский И. И. Кристаллография в СССР: 1917—1991 / Отв. ред. Н. П. Юшкин. -СПб., 1996.
• Burke J.G. Origins of the science of crystals. University of California, Los Angeles, 1966. 198 p.

Ссылки

• Справочник по кристаллографии

Геология
Состав и строение	Геохимия • Кристаллография • Минералогия • Петрография • Петрология • Литология • Геоэкология
Историческая	Геохронология • Стратиграфия • Палеонтология • Палеогеография • Палеоклиматология • Четвертичная • Региональная
Движение	Структурная • Геотектоника • Новейшая тектоника • Геодинамика • Динамическая • Геоморфология
Гидрогеология	Инженерная • Гляциология • Криология • Морская геология‎
Геофизика	Сейсмология • Разведочная • Тектонофизика • Петрофизика • Гидрофизика
Полезные ископаемые	Рудных месторождений • Нефти и газа • Твердых горючих ископаемых