Наука кристаллография

Наука кристаллография. К середине XVII века в изучении внешней формы кристаллов кончился период накопления экспериментальных данных.

Была изучена форма многих конкретных минералов и формулирован закон постоянства углов между гранями.

Этот закон имел очень важное значение для распространения на кристаллы идеи симметрии. Действительно в мире существует огромное количество кристаллов каждого вида минералов. Внешний вид их различен у одних кристаллов грани хорошо развиты, у других некоторые грани отсутствуют вовсе, у третьих одни грани развиты, другие нет. Как же тогда узнать одинаковы эти кристаллы по своей природе или нет Вот тут-то и помогает закон постоянства гранных углов. Необходимо измерить углы между всеми гранями кристаллов, как между хорошо развитыми, так и между не очень развитыми, и если они окажутся одинаковыми, то эти кристаллы принадлежат одному минералу.

Углы между гранями кристаллов минерала как бы его паспорт, некие константы. Пользуясь ими, можно построить идеальный кристалл данного минерала, у которого все грани на месте и одинаково хорошо развиты. Это тоже некий эталон данного минерала, а реальные кристаллы будут в той или иной степени приближаться к нему. Форма кристалла-эталона это форма некоего геометрического тела, многогранника, и е уже можно изучать, не боясь, что каких-то граней будет недоставать, а какие-то грани окажутся лишними.

Здесь форма кристалла выступает как бы в идеализированном виде, она очищена от всего случайного и привходящего. Вс это сделало возможным приступить к первым серьзным обобщениям, что привело к возникновению самостоятельной науки кристаллографии, изучающей образование, свойства и внешнюю форму кристаллов. Создание кристаллографии связано с именем француза Жана-Батиста Ромэ-Делиля 1736-1790. Прежде всего Ромэ-Делиль подчркивал правильную геометрическую форму кристаллов исходя из закона постоянства углов между их гранями.

Он писал К разряду кристаллов стали относить все тела минерального царства, для которых находили фигуру геометрического многогранника Правильная форма кристаллов возникает по двум причинам. Во-первых, кристаллы состоят из элементарных частичек - молекул, которые сами имеют правильную полиэдрическую форму.

Во-вторых, такие молекулы имеют замечательное свойство соединяться между собой в симметричном порядке. Последняя фраза для нас очень важна. Ведь это фактически первое по времени применение идеи симметрии к кристаллам. Правда, оно касается не симметрии внешней формы, о которой мы сейчас говорим, а относится к расположению полиэдрических молекул в кристалле. Но от этого важность обобщения Ромэ-Делиля отнюдь не уменьшается. Наоборот, описывая расположение молекул в кристалле как симметричное.

Ромэ-Делиль тем самым молчаливо полагал, что и внешняя форма кристалла - следствие такого расположения - тоже симметрична. При этом под симметрией внешней формы кристалла следовало понимать закономерное расположение его одинаковых граней, ребер и вершин в пространстве. Изучая законы внешней формы кристаллов, Ромэ-Делиль выделил в качестве основных пять форм тетраэдр, куб, октаэдр, ромбоэдр и гексагональную ди-пирамиду. Он ошибочно полагал, что формы всех остальных кристаллов можно получить из этих основных форм. 5.