La structure des cristaux

La structure des cristaux

Déjà au 18ème siècle. une hypothèse a été émise, que la forme externe correcte des cristaux est le résultat de leur structure interne. Au départ c'était supposé, que les éléments de la structure cristalline, disposés dans un réseau spatial régulier, il y a des molécules aux formes géométriques: la tour, élipsoïdie, polyèdres. À la suite de la recherche, il a été convaincu, que les composants élémentaires des cristaux peuvent être non seulement des molécules chimiques, mais aussi des atomes et des ions. L'idée de la structure interne des cristaux sous forme de treillis a également été confirmée comme étant correcte expérimentalement, dans lequel les atomes, les ions ou leurs groupes sont répétés dans une direction donnée à des intervalles exactement égaux.

Réseau spatial et ses éléments.

L'élément le plus simple du treillis est le point, appelé un nœud de réseau. L'ensemble de points identiques se répétant à intervalles égaux d1 le long d'une direction crée une ligne de treillis. En choisissant un autre, direction non parallèle et la distance d2 entre des points identiques, on obtient un ensemble de points se répétant correctement dans un espace bidimensionnel, c'est-à-dire un plan de treillis ou un treillis plan. Si nous décalons le plan du réseau de l'espacement d3 dans le troisième, nous obtenons la bonne disposition des points dans l'espace, c'est-à-dire le réseau spatial. Il existe une relation étroite entre le réseau et la forme externe des cristaux. Les cristaux sont confinés par des faces planes, qui dans le réseau spatial correspondent à des ensembles de plans de réseau parallèles, chaque bord du cristal a un ensemble de lignes de réseau parallèles.

La plus petite unité volumétrique du réseau est le parallélépipède élémentaire, également appelé cellule unitaire ou cellule. Il est limité par les arêtes des longueurs d1, d2, d3, correspondant à la plus petite distance entre les atomes, ions ou molécules dans les nœuds du réseau formant ses coins. Dans le cas le plus général, les angles entre les arêtes d'un parallélépipède élémentaire sont différents (différent de 90 °), ainsi que l'espacement des points du réseau dans les trois directions sont différents. Cependant, il existe des réseaux rectangulaires, et l'espacement des points du réseau peut être égal dans deux ou trois directions.

Le réseau spatial d'une substance donnée diffère du réseau d'autres substances par la longueur des bords du parallélépipède élémentaire et dans de nombreux cas également par les angles entre eux. Chaque substance a donc son propre réseau spatial. Pour décrire ce réseau il faut connaître la forme de son parallélépipède élémentaire, qui se répète correctement dans 3 directions.

Pour définir un parallélépipède élémentaire, l'un des nœuds du réseau spatial est pris comme origine du repère, et trois sorties réseau simples de celui-ci, derrière les axes coordonnées x, Oui, avec. L'angle entre les axes y et z est marqué par la lettre a, entre les axes x et z - α, et entre les axes x et y - β. La distance la plus courte entre les points du réseau dans la direction de l'axe x est appelée, dans la direction y-b, et dans la direction de l'axe z - c. Complexe d'angles α, b, γ et lacunes du réseau a, b, c sont appelées constantes de réseau, c'est-à-dire des constantes de réseaux spatiaux. Espacement entre les points du réseau a, b, c est mesuré en nanomètres.