Struktura krystalů

Struktura krystalů

Již v 18. století. byla předložena hypotéza, že správná vnější forma krystalů je výsledkem jejich vnitřní struktury. Zpočátku to mělo být, že prvky krystalové struktury, uspořádány v pravidelné prostorové síti, existují molekuly s geometrickými tvary: věž, elipsoidie, mnohostěn. Výsledkem výzkumu bylo přesvědčení, že elementárními složkami krystalů nemusí být jen chemické molekuly, ale také atomy a ionty. Experimentálně potvrdila správnost obrazu vnitřní struktury krystalů ve formě mřížek, ve kterém atomy, ionty nebo jejich skupiny se opakují v daném směru v přesně stejných intervalech.

Prostorová síť a její prvky.

Nejjednodušším prvkem mřížky je bod, nazývá síťový uzel. Sada identických bodů opakujících se ve stejných intervalech d1 v určitém směru vytváří mřížkovou čáru. Výběrem jiného, neparalelní směr a vzdálenost d2 mezi identickými body, získáme množinu bodů opakujících se správně v dvourozměrném prostoru, tj. mřížová rovina nebo rovinná mříž. Posuneme-li mřížkovou rovinu o vzdálenost d3 ve třetí, získá se správné uspořádání bodů v prostoru v neparalelním směru, tj. prostorová síť. Mezi mřížkou a vnější formou krystalů existuje úzký vztah. Krystaly jsou ohraničeny plochými plochami, které v prostorové mřížce odpovídají souborům rovnoběžných mřížkových rovin, každý okraj krystalu má sadu paralelních mřížkových čar.

Nejmenší objemová jednotka mřížky je elementární rovnoběžnostěn, také se nazývá jednotková buňka nebo buňka. Je omezen hranami délek d1, d2, d3, odpovídá nejmenší vzdálenosti mezi atomy, ionty nebo molekuly v uzlech sítě tvořící její rohy. V nejobecnějším případě jsou úhly mezi okraji elementárního rovnoběžnostěnu odlišné (nerovná se 90 °), stejně jako rozestup síťových bodů ve třech směrech se liší. Existují však obdélníkové sítě, a rozteč síťových bodů může být stejná ve dvou nebo třech směrech.

Prostorová mřížka dané látky se liší od mřížky jiných látek délkou okrajů elementárního rovnoběžnostěnu a v mnoha případech také úhly mezi nimi. Každá látka má tedy svou vlastní prostorovou mřížku. K popisu této sítě je nutné znát tvar jejího elementárního rovnoběžnostěnu, který se správně opakuje 3 Pokyny.

Za účelem definice elementárního rovnoběžnostěnu je jeden z uzlů prostorové mřížky považován za počátek souřadného systému, a tři jednoduché síťové výstupy z něj, za osami x souřadnice, Y, s. Úhel mezi osami yaz je označen písmenem a, mezi osami x a z - α, a mezi osami x a y - β. Nejkratší vzdálenost mezi body sítě ve směru osy x se nazývá a, ve směru y-b, a ve směru osy z - c. Komplex úhlů α, b, γ a mezery v síti a, b, c se nazývají mřížkové konstanty, tj. konstanty prostorových sítí. Mezery mezi síťovými body a, b, c se měří v nanometrech.