Запрос «Кристалл» перенаправляется сюда; см. также другие значения
.
кристаллов кварца
Криста́ллы
(от греч.
первоначально — «
лёд
», в дальнейшем —
« горный хрусталь
; кристалл») — твёрдые тела
, в которых частицы ( атомы
и молекулы
) расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку
.
Кристаллы — твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников
, основанную на их внутренней структуре, то есть на одном из нескольких определённых регулярных расположений составляющих вещество частиц (атомов, молекул, ионов
).
- Агафонов В. К.
Краткое наставление для приготовления моделей кристаллов // Программы и наставления для наблюдений и собирания коллекций по геологии, почвоведению, метеорологии, гидрологии, нивелировке, ботанике и зоологии, сельскому хозяйству и фотографии. [5-е изд.] СПб.: изд. Имп. С Пб. О-ва Естествоисп. 1902. С. 30—35. - Зоркий П. М.
Симметрия молекул и кристаллических структур. М.: изд-во МГУ, 1986. — 232 с. - Лихачёв В. А., Малинин В. Г.
Структурно-аналитическая теория прочности. — СПб: Наука. — 471 с. - Савельев И. В.
Курс общей физики. М.: Астрель, 2001. ISBN 5-17-004585-9
. - Шаскольская М. П.
. Кристаллы. М.: Наука, 1985. 208 с. - Шретер В., Лаутеншлегер К.-Х., Бибрак Х. и др.
Химия: Справ. изд. М.: Химия, 1989. - Шубников А. В., Флинт Е. А., Бокий Г. Б.
, Основы кристаллографии, М.— Л., 1940. - Шаскольская М.
, Кристаллы, М., 1959; - Костов И.
, Кристаллография, пер. с болг., М., 1965. - Банн Ч.
, Кристаллы, пер. с англ., М., 1970; - Най Дж.
, Физические свойства кристаллов и их описание при помощи тензоров и матриц, пер. с англ., 2 изд., М., 1967. - Лейбфрид Г.
, Микроскопическая теория механических и тепловых свойств кристаллов, пер. с нем., М., 1963.
- Кристаллы минералов
, Формы природного растворения кристаллов - // Большой Энциклопедический словарь. — 2000.
Физические науки, изучающие кристаллы
- Кристаллофизика
изучает совокупность физических свойств кристаллов. - Кристаллография
изучает идеальные кристаллы c позиций законов симметрии и сопоставляет их с кристаллами реальными. - Структурная кристаллография
занимается определением внутренней структуры кристаллов и классификацией кристаллических решёток. В 1976 году «сенсацию» о том, что земной шар
— «огромный кристалл», опроверг кристаллограф И. И. Шафрановский
[6]
. - Кристаллооптика
изучает оптические свойства кристаллов. - Кристаллохимия
изучает кристаллические структуры и их связи с природой вещества.
Вообще, изучением свойств реальных кристаллов занимается огромная научная отрасль; достаточно сказать, что все полупроводниковые
свойства некоторых кристаллов (на основе которых создаётся точная электроника
и, в частности, компьютеры
) возникают именно за счёт дефектов.
- . Online Dictionary of Crystallography
. International Union of Crystallography. Дата обращения: 22 июня 2017.
Архивировано
17 июня 2017 года.
- В. Чернавцев
. Гипсовое чудо света // «Вокруг света»
. — № 11, 2008, С. 16-22 - Литий // Энциклопедический словарь
юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.
: Педагогика
, 1990. — . — .
- Gigantic crystals of spodumene
// Mineralogical Notes Series 3. — 1916. — .
- Кристаллическая структура // Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
- Шафрановский И. И.
Можно ли назвать Землю «большим кристаллом»?
Архивная копия
от 17 мая 2017 на Wayback Machine
// газета «Горняцая правда». 1976. № 31. 9 ноября
Следует разделить идеальный и реальный кристаллы.
- Идеальный кристалл является математическим объектом, лишённым любых дефектов строения, а также имеющим полную, свойственную ему симметрию, идеализированно ровные гладкие грани.
- Реальный кристалл всегда содержит различные дефекты внутренней структуры решётки, искажения и неровности на гранях и имеет пониженную симметрию многогранника вследствие специфики условий роста, неоднородности питающей среды, повреждений и деформаций
. Необязательно обладает кристаллографическими гранями
и правильной формой, но у него сохраняется главное свойство — закономерное положение атомов
в кристаллической решётке.
Морфология кристаллов — наука, изучающая происхождение кристаллов и их размещение этих граней в пространстве. Представляет собой отрасль кристаллографии
.
Большинство природных кристаллов имеют гладкие кристаллические грани, в малогабаритных формах; грани кристаллов оптически плоские и обычно дают чёткие отражения окружения (как в оконном стекле). У больших кристаллов отражения бывают более размытыми и, следовательно, сами грани не идеально плоские.
Плоские грани у кристаллов свидетельствуют о правильности внутреннего расположения атомов, характеризующего кристаллическое состояние вещества
.
Знание морфологии драгоценных материалов необходимо для распознания таких камней в необработанном состоянии, а также для лучшей огранки
того или иного кристалла.
Многим кристаллам присуще свойство анизотропии
, то есть зависимость их свойств от направления, тогда как в изотропных
веществах (большинстве газов
, жидкостей
, аморфных твёрдых телах
) или псевдоизотропных (поликристаллы) телах свойства от направлений не зависят. Процесс неупругого деформирования
кристаллов всегда осуществляется по вполне определённым системам скольжения
, то есть лишь по некоторым кристаллографическим плоскостям
и лишь в некотором кристаллографическом направлении
. В силу неоднородного и неодинакового развития деформации в различных участках кристаллической среды между этими участками возникает интенсивное взаимодействие через эволюцию полей микронапряжений
.
В то же время существуют кристаллы, в которых анизотропия отсутствует.
В физике
мартенситной неупругости
накоплен богатый экспериментальный материал, особенно по вопросам эффектов памяти формы
и пластичности превращения
. Экспериментально доказано важнейшее положение кристаллофизики о преимущественном развитии неупругих деформаций почти исключительно посредством мартенситных реакций
. Однако принципы построения физической теории
мартенситной неупругости неясны. Аналогичная ситуация имеет место в случае деформации кристаллов механическим двойникованием
.
Значительные успехи достигнуты в изучении дислокационной пластичности
металлов
. Здесь не только понятны основные структурно-физические механизмы реализации процессов неупругой деформации, но и созданы эффективные способы расчёта явлений.
Составляющие данное твёрдое вещество частицы образуют кристаллическую решётку. Если кристаллические решётки стереометрически
(пространственно) одинаковы или сходны (имеют одинаковую симметрию), то геометрическое
различие между ними заключается, в частности, в разных расстояниях между частицами, занимающими узлы решётки. Сами расстояния между частицами называются параметрами решётки. Параметры решётки, а также углы геометрических многогранников определяются физическими методами структурного анализа, например, методами рентгеновского
структурного анализа.
Часто твёрдые вещества образуют (в зависимости от условий) более чем одну форму кристаллической решётки; такие формы называются полиморфными
модификациями. Например, среди простых веществ известны:
- ромбическая и моноклинная сера
; - графит
и алмаз
, которые являются гексагональной и кубической модификациями углерода
; - среди сложных веществ — кварц
, тридимит
и кристобалит
, которые представляют собой различные модификации диоксида кремния
.
