Кристаллогра?фия
? наука о
кристаллах
, их
структуре
, возникновении и свойствах. Она тесно связана с
минералогией
,
физикой твёрдого тела
и
химией
. Исторически кристаллография возникла в рамках минералогии, как наука, описывающая идеальные кристаллы.
Задачей кристаллографии является изучение строения, физических свойств кристаллов, условий их образования, разработка методов исследования и определения вещества по кристаллической форме, физическим особенностям и тому подобного. В кристаллографии выделяют направления работ:
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
? трактат ≪
О шестиугольных снежинках
≫ немецкого астронома и математика
И. Кеплера
. Кеплера иногда называют ранним предшественником структурной кристаллографии.
- 1669
?
Стенсен, Нильс
выдвинул закон (Закон Стено) или ≪
закон постоянства углов кристаллов
≫, который утверждает, что углы между соответствующими гранями кристаллов одинаковы для всех экземпляров одного минерала при одинаковых условиях (температура и давление).
- Как самостоятельная дисциплина кристаллография была изложена французским минералогом
Жаном Батистом Луи Роме-де-Лилем
(
фр.
Jean-Baptiste Rome de Lisle
) в
1772 году
в сочинении ≪Опыт кристаллографии≫. Позднее Жан Батист Луи Роме-де-Лиль 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 сингоний
[1]
.
Первым в России предпринял точные кристаллографические исследования
Н. И. Кокшаров
, а получил полную классификацию кристаллографической группы
Е. С. Фёдоров
.
В
1947 году
основан
Международный союз кристаллографов
.
Для описания симметрии многогранников и кристаллических решёток в кристаллографии установлена следующая иерархия терминов:
Кроме того, используются термины:
Пирами?ды ро?ста
? 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.
Симме?три?я кристаллов
(
др.-греч.
συμμετρ?α
≪соразмерность≫, от
μετρ?ω
? ≪мерю≫) ? закономерная повторяемость в пространстве одинаковых граней, рёбер 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
Категория
|
Низшая
|
Средняя
|
Высшая
|
Кристаллическая система
|
Триклинная
|
Моноклинная
|
Ромбическая
|
Тетрагональная
|
Тригональная
|
Гексагональная
|
Кубическая
|
Примитивный
|
L
1
|
|
|
L
4
|
L
3
|
L
6
|
4L
3
3L
2
|
Центральный
|
C
|
|
|
L
4
PC
|
L
3
C = Ł
3
|
L
6
PC
|
4L
3
3L
2
3PC
|
Планальный
|
|
P
|
L
2
2P
|
L
4
4P
|
L
3
3P
|
L
6
6P
|
3Ł
4
4L
3
6P
|
Аксиальный
|
|
L
2
|
3L
2
|
L
4
4L
2
|
L
3
3L
2
|
L
6
6L
2
|
3L
4
4L
3
6L
2
|
План-аксиальный
|
|
L
2
PC
|
3L
2
3PC
|
L
4
4L
2
5PC
|
L
3
3L
2
3PC = Ł
3
3L
2
3P
|
L
6
6L
2
7PC
|
3L
4
4L
3
6L
2
9PC
|
≪Инверсионно-примитивный≫
|
|
|
|
Ł
4
|
|
Ł
6
=L
3
P
⊥
|
|
≪Инверсионно-планальный≫
|
|
|
|
Ł
4
2L
2
2P
|
|
Ł
6
3L
2
3P
|
|
3 июля 2012 года
Генеральная Ассамблея ООН
на своей 66-й сессии постановила провозгласить 2014 год Международным годом кристаллографии.
В обоснование принятого решения в резолюции Генеральной Ассамблеи подчёркивается роль изучения и прикладного использования кристаллографии в современном мире и указывается на важное значение научных достижений в области кристаллографии. Упоминается также, что в 2014 году отмечается столетие зарождения современной кристаллографии
[2]
.
Ведущую роль в проведении года кристаллографии сыграл
Международный союз кристаллографов
[3]
.
- Земятченский П. А.
Кристаллология
//
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). ?
СПб.
, 1890?1907.
- Уэвелль В.
История индуктивных наук от древнейшего и до настоящего времени. В трёх 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 времён до начала XIX столетия). Л., ≪Наука≫, 1978. - 297 с.
- Шафрановский И. И.
Кристаллография в СССР: 1917?1991 / Отв. ред. Н. П. Юшкин. - СПб., 1996.
- Аншелес О. М.
Вычислительные и графические методы кристаллографии.
Л.
: Изд-во Ленингр. ун-та, 1939. ? 299 с.
- Burke J. G.
Origins of the science of crystals. University of California, Los Angeles, 1966. 198 p.
Ссылки на внешние ресурсы
|
---|
| |
---|
В библиографических каталогах
|
---|
|
|
|
---|
Основные определения
| | |
---|
Основные направления
| |
---|
Общие аспекты
| |
---|
Другие важные направления
| |
---|
Сопряжённые науки
| |
---|