1.1. Закон постоянства гранных углов

Когда кристалл растет, частицы вы­страиваются в закономерные и сим­метричные ряды, сетки, решетки. Грани кристаллических многогранников со­ответствуют плоскостям, составленным из материальных частиц, ребра кри­сталла — линиям пересечения этих плоскостей, т. е. рядам материальных частиц. Кристалл растет так, что частицы вещества из окружающей среды отла­гаются на его гранях. Грани нарастают параллельно самим себе (рис. 1.5). Меняются площади граней, их форма, какие-то грани могут вытесняться со­седними и зарастать, но взаимный на­клон граней остается неизменным. По­этому углы между гранями тоже оста­ются постоянными.

В этом заключается количественный закон кристаллографии, открытый Николаем Стеноном (1669)—закон постоянства углов: во всех кристаллах данного веще­ства при одинаковых условиях углы между соответствующими гранями кристаллов постоянны.

В законе под одинаковыми условиями по­нимаются одинаковые температура и давле­ние. Тем самым подразумевается, что, если у вещества есть несколько полиморфных моди­фикаций, речь здесь идет об одной модифи­кации.

Кристаллы разных веществ отлича­ются друг от друга внешней формой. У кристаллов одного и того же веще­ства облик может оказаться совсем различным, размеры, формы и даже число граней разные, но углы между соответствующими гранями кристаллов одного вещества всегда постоянны.

Рис 1.5.Схема параллельного нарастания граней кристалла. Стрелками изображены нормали к граням.

Закон постоянства углов дает воз­можность свести все многообразие форм кристаллических многогранни­ков к совокупности углов между гра­нями и изобразить их с помощью про­екции.

Первые представления о структуре кристалла были сформулированы еще в XVIII и XIX вв., задолго до откры­тия дифракции рентгеновских лучей, только на основании изучения симмет­рии природных многогранников.

Итак, симметрия, периодичность и закономерность структуры - основные характеристики кристаллического со­стояния вещества.

Поэтому основным методом кристал­лографии является установление сим­метрии явлений, свойств, структуры и внешней формы кристаллов.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение кристаллического вещества.

2. Дайте определение кристаллической решетки.

3. Дайте определение кристаллической структуры.

4. Назовите основные свойства кристаллических тел и поясните, на чем они основаны.

5.Объясните, почему аморфные вещества рассматривают как переохлажденные жидкости.

6. Перечислите основные свойства кристаллических тел, связанные с их строением, и дайте их определения.

7. Дайте определение закона постоянства гранных углов.

8. Объясните, что такое ретикулярная плотность.

9. Как отличаются по строению кристаллическое вещество от некристаллического.

10. Объясните, что такое “ряд” в кристаллической решетке”.