Будова твердого кристалічного тіла

Вас оточує безліч тіл, які в звичайних умовах знаходяться в твердому стані, або, інакше кажучи, твердих тіл. Всі вони мають різну будову. Так, різну структуру мають мідь і алюміній, оксид кремнію і хлорид натрію (кухонна сіль), метали й пластмаси, скло і дерево. Однак серед усього різноманіття твердих тіл можна виділити вельми численну групу тіл, що мають правильну форму. Це кристали або тверді тіла, що знаходяться в кристалічному стані. Правильна зовнішня форма кристалів пояснюється їх упорядкованою структурою, за якої атоми, молекули або іони, що входять до складу кристала, займають певні положення в просторі.

Припущення про те, що правильна форма кристалів пов’язана з їх внутрішньою будовою, було зроблено в середині XIX ст. У 1912 р німецький фізик Макс Фелікс Теодор фон Лауе (1879-1960) запропонував досліджувати будову кристалів за допомогою рентгенівських променів. Цей та інші методи

Структурного аналізу дозволили в даний час вивчити кристалічну структуру більш ніж 30 ТОВ речовин, від кристалів хімічних елементів до найскладніших біологічних кристалів.

Було встановлено, що частинки, що становлять кристал, розташовані на деяких відстанях один від одного в певному порядку. Вони пов’язані між собою силами взаємодії, що мають електромагнітну природу.

Частинки, беручи участь в тепловому русі, здійснюють коливання щодо деяких положень рівноваги. Сукупність точок, що відповідають положенням рівноваги частинок, і уявних ліній, що з’єднують їх, називають кристалічною решіткою.

Кристалічна решітка складається з елементарних осередків, які являють собою повторювані елементи структури. Так, елементарною клітинкою просторової грати кристала кухонної солі є куб (рис. 107, a), a міді – гранецентрированний куб (рис. 107, б). Більш складну елементарну комірку має кристал натрію. Це теж куб, але об’ємно-центрований (рис. 107, в). Кристал магнію має форму гексогональний (шестигранною) призми (рис. 107, г). На малюнку 107 кульки позначають точки рівноважного положення атомів, а лінії, що з’єднують кульки, – сили взаємодії між ними.

В ідеальному кристалі правильне розташування елементарних комірок повторюється для як завгодно віддалених атомів. Кажуть, що в ньому спостерігається дальній порядок в розташуванні частинок.

Частинками, з яких складаються кристали, можуть бути атоми, молекули, іони. Відповідно існують атомні, молекулярні, іонні і металеві кристали. Вони розрізняються не тільки типом частинок, що у вузлах кристалічної решітки, а й природою і інтенсивністю взаємодії частинок.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.50 out of 5)

Будова твердого кристалічного тіла