Кристаллы. Кристаллические жеоды
Недра нашей планеты таят несметные сокровища – минералы. Их неописуемое разнообразие и красота всегда покоряли человеческие сердца. Предлагаем полюбоваться подборкой этих прекрасных образцов застывшей природной гармонии.
При определенных условиях фрагменты поваленного дерева не истлевают, а минерализуются, превращаясь в настоящие камни причудливой формы. Для этого требуются сотни лет и отсутствие доступа воздуха к материалу, в результате чего получается уникальный минерал, напоминающий осколки обледеневшего дерева, испещренные сверкающими вкраплениями опала или халцедона.
2. Уваровит
Обнаруженный в 19-м веке в Сибири камень, относящийся к гранатам, прозвали в народе «уральский изумруд». Завораживающий зеленый цвет придает минералу хром. В природе он встречается крайне редко, а немногочисленные находки имеют весьма скромные размеры. Кстати, именно этот минерал подразумевал Александр Куприн в своем произведении «Гранатовый браслет».
3. Флюорит
Этот минерал, издавна используемый в декоративных целях и услаждавший взгляды высшего общества грациозными полупрозрачными вазочками и статуэтками, светящимися в темноте, в настоящее время нашел себе и более прикладное применение в оптике, став отличным материалом для создания линз.
4. Кеммерерит
Весьма хрупкий камень цвета фуксии – кеммерерит – считается коллекционным. Чтобы сделать из него ювелирное украшение, мастеру нужно приложить всю свою щепетильность и точность. По этой причине стоимость обработанного минерала крайне высока.
5. Гематит, рутил и полевой шпат
Способность черного минерала гематита при обработке окрашивать воду в кроваво-красный цвет стала причиной многих неискоренимых суеверий относительно этого камня. Но популярен он не только поэтому – гематит очень распространен в природе и используется помимо декоративных во многих прикладных сферах.
6. Торбернит
Сколь завораживающе красив этот минерал, столь же он и смертельно опасен. Призмы кристаллов торбернита содержат уран и способны вызвать у человека рак. Кроме того, при нагревании эти камни начинают медленно испускать опаснейший для здоровья газ радон.
7. Клиноклаз
Редкий кристалл клиноклаз имеет один небольшой секрет – при нагревании этот изысканно красивый минерал выделяет чесночный запах.
8. Белый барит, усыпанный кристаллами ванадинита
Свое имя ванадинит получил в честь скандинавской богини красоты Ванадис. Этот минерал – один из самых тяжелых на планете, поскольку он отличается высоким содержанием свинца. Хранить кристаллы ванадинита стоит подальше от солнечных лучей, так как они склонны темнеть под их воздействием.
9. Ископаемое яйцо? Нет – жеода с опаловой сердцевиной
В местах, богатых полезными ископаемыми, можно найти жеоды – геологические образования, представляющие собой полости, таящие внутри разнообразные минералы. На срезах и сколах жеоды могут выглядеть крайне диковинно и привлекательно.
10. Серебристый стибнит с баритом
Стибнит является сульфидом сурьмы, однако кажется, что он состоит из серебра высокой пробы. Благодаря этому сходству однажды кто-то решил делать из этого материала элитные столовые приборы. И это была очень плохая идея… Кристаллы сурьмы вызывают сильнейшее отравление, даже после контакта с кожей необходимо тщательно промыть ее с мылом.
11. Халькантит
Очаровывающая красота этих кристаллов скрывает смертельную опасность: оказавшись в жидкой среде, медь, содержащаяся в этом минерале, начинает стремительно растворяться, грозя всему живому, оказавшемуся на ее пути. Всего один небольшой синий камешек способен погубить целый пруд со всей его флорой и фауной, так что стоит относиться к нему крайне осторожно.
12. Какоксенит
Выполняя роль включения, этот редкий минерал способен придать кварцу и аметисту неповторимую расцветку и более высокую стоимость. Как представитель игольчатых кристаллов, какоксенит невероятно хрупок.
13. Лабрадорит
Добываемый в северных регионах минерал своим видом будто бы отражает небо, под которым он был найден: цветные переливы на фоне испещренной искристыми звездами темноты камня напоминают северное сияние, полыхающее долгой полярной ночью.
14. Черный опал
Самая ценная разновидность опалов. Несмотря на слово «черный» в названии, наибольшую стоимость этот минерал получает, если обладает разноцветной искристостью на темном фоне. Чем разнообразней оттенки его сияния – тем выше цена.
15. Купросклодовскит
Игольчатые кристаллы купросклодовскита привлекают восхищенное внимание глубиной и разнообразием своей зеленой расцветки, а также занятной формой. Однако этот минерал добывается в урановых месторождениях и отличается высокой радиоактивностью и его следует держать подальше не только от живых существ, но и даже от других минералов.
16. Синий галит и сильвит
Молочно-белый или беловатый сильвит часто обнаруживают в вулканах, а синий галит (хлорид натрия) – в осадочных породах.
17. Висмут
Искусственно выращиваемые кристаллы висмута имеют узнаваемый радужный блеск на своей темной поверхности. Такой эффект возникает из-за покрывающей ее оксидной пленки. Кстати, оксид-хлорид висмута применяется при создании лаков для ногтей как средство для придания им блеска
18. Опал
Благородный драгоценный камень опал требователен к окружающей его влажности: при долгом пребывании в излишне засушливых условиях он может потускнеть и даже растрескаться. По этой причине опалы стоит изредка «купать» в чистой воде, а также почаще носить, если они представлены в виде ювелирного украшения, чтобы камни насыщались влагой, исходящей от человеческого тела.
19. Турмалин
Сочные красные и розовые цвета, плавные переходы оттенков с самыми неожиданными диапазонами делают турмалин одним из популярнейших коллекционных минералов. По данным историков именно такие камни венчали многие украшения и аксессуары членов королевских семей и именитых особ: от Екатерины Второй до Тамерлана.
20. Байлдонит
Своим цветом редкий кристалл байлдонит обязан содержащейся в его составе меди, а блеском – высокому проценту свинца.
21. Осмий
Имея статус самого плотного натурального вещества, осмий крайне трудно поддается какой-либо обработке. Широкое применение этого металла в медицине, производстве и оборонной промышленности делает спрос на него невероятно высоким. А при условии редкости осмия в природе стоимость одного грамма его изотопа в настоящее время равняется двадцати тысячам долларов.
22. Малахит
Причудливость расположения медных наслоений в пустотах карстовых пещер, где зарождается малахит, определяет будущую структуру его узоров. Они могут быть представлены концентрическими кругами, звездчатыми россыпями или хаотичными ленточными рисунками. Возраст бус из малахита, найденных в древнем городе Иерихоне, археологи определяют в 9 тысяч лет.
23. Эммонсит
Довольно редкий минерал эммонсит, представленный в виде небольших игольчатых кристаллов со стеклянным блеском, встречается на рудниках Северной и Южной Америки.
24. Аквамарин на калиевой слюде
За подобие граней чистейшим морским волнам римский мыслитель Плиний Старший дал этому благородному камню название «аквамарин». Более синие аквамарины ценятся дороже, чем зеленоватые. Этот минерал пользуется большой популярностью у дизайнеров и любителей украшений, а его высочайшая прочность как нельзя кстати помогает создавать ювелирные изделия любой конфигурации.
25. Метеорит палласит
Немецкий ученый Паллас в 1777 году доставил в музей Кунсткамера образцы редкого металла, обнаруженного в Красноярске на месте падения метеорита. Вскоре в Петербург была переправлена вся глыба внеземного происхождения весом 687 кг. Этот материал получил название «палласово железо» или палласит. Аналогичного ему вещества из тех, что добываются на нашей планете, не найдено. По оценкам специалистов этот метеорит представляет собой железно-никелевую основу с многочисленными вкраплениями кристаллов оливина.
26. Болеит
Небольшие кубические кристаллы синего цвета – болеиты – особенно ценятся в странах Южной и Северной Америки. В России пока что этот редкий минерал в ходу замечен не был.
27. Крокоит
Название «крокоит» происходит от древнегреческого слова, означающего «шафран», поскольку сходство поверхности кристалла с этой пряностью заметна невооруженным взглядом. Красная свинцовая руда, коей является этот минерал, представляет особую ценность для коллекционеров и знатоков.
Самая большая в мире аметистовая жеода "Императрица Уругвая" находится на плато Атертон в часе езды от г. Кэрнс (Австралия).
В качестве другого примера – уникальная трехглавая аметистовая жеода, найденная в Бразилии. С ней можно познакомиться в одном из московских музеев.
"Трехглавая" аметистовая жеода в Москве в Минералогическом музее
имени А. Е. Ферсмана.
Высота 93 см, масса 164 кг. Найдена в Бразилии.
Горные породы верхней части земной коры (калийная и поваренная соль, гипс, известняк и др.) избирательно вытесняются подземными водами, образуя округлые пустоты различного размера. В образовавшуюся полость попадают минеральные вещества, наполняющие внутренние стенки зональными слоями. Это могут быть кристаллические друзы, сталактитовые натеки и др. Внешне такой агрегат может выглядеть как обычный камень, но только при поперечном разрезе под молотком геолога открывается космическая картина. Полость с коллоидным или кристаллическим образованием получила название жеода.
Жеода (в переводе с греческого «земляной», «землеподобный») может быть наполнена кристаллизированными минералами, друзами самоцветного камня. Форма жеоды может быть любая, но чаще всего она шаровидная или субсферическая. Встречаются также и более любопытные образцы: вытянутые, трубчатые, ветвистые и даже многогранные. Кора такого образования обладает необходимой твердостью, сохраняя кристаллы в безопасности.
«ЖЕОДА» - это геологическое образование, замкнутая полость в осадочных (преимущественно в известковых) или некоторых вулканических породах.
В природе жеоды встречаются совершенно различных размеров – от миниатюрных «миндалин» до огромных, с человеческий рост минеральных тел. Большие жеоды, высотой более 1 метра, как правило, называются пещерами. Самая известная, и самая крупная жеода в мире, «Императрица Уругвая», была найдена в Уругвае – ее вес достигает 2,5 тонн, а длина составляет более 3,2 метров. Десятки тысяч совершенных, темно-фиолетовых кристаллов Аметиста, сформировавших ее, поражают всех, кто ее видит. На данный момент посмотреть на жеоду можно в музее кристаллических пещер Атертона «Crystal Caves Complex», открытым большими почитателями минералов Рене и Неллеке Буасвейн (Boissevain), и находящемся в часе езды от аэропорта г. Кэрнс (Австралия).
Форма и цвет.
В связи с чередованием слоев и их сумбурным ростом изменяется и внешний вид жеоды. Контраст оттенков внутреннего содержания зависит от присутствующих в слоях примесей. Зачастую можно увидеть красные и коричневые полосы, чередующиеся с белыми и серыми. В некоторых жеодах присутствуют пастельные оттенки, в первую очередь, это голубые и розовые тона. Небольшие и прозрачные минеральные тела ценятся в ювелирном деле, а наиболее твердые камни используются в сфере декоративной отделки интерьера. Самые крупные жеоды украшают минералогические музеи и частные коллекции.
Редко встречаются в природе жеоды с геометрически правильной формой, возникающей случайно в ходе разрушения кристалла на базальте. Интересным остается не столько факт пропорциональности внешнего вида, сколько ее содержимого. Ценными экземплярами любого минералога станут жеоды, в которых цветные слои и центральное отверстие повторяют геометрию лицевой стороны, создавая потрясающее переплетение цвета и формы.
Распространенным видом жеод является конкреция - именно так называются минералы, по форме напоминающие шар. Конкреции образуются, как правило, в пористых осадочных породах (песок, глина). К самым распространенным жеодам можно отнести конкреции пирита, марказита, целестина, гипса и кальцита. Кристаллы ценятся за уникальное радиально-лучистое строение. Также особый интерес сегодня представляют железомарганцевые конкреции, активно образующиеся на дне океана. Именно такие агрегаты могут стать в перспективе одним из востребованных сырьевых ресурсов.
Магические свойства.
Жеоды, наполненные кристаллическими друзами из самоцветов, являются наиболее ценными для коллекционеров. Такие минералы уже используются не как украшения, а в качестве музейных экспонатов. Особой популярностью пользуются жеоды с аметистами. Они будто пещеры из волшебных сказок, наполненные прозрачными кристаллами. Самые крупные их представители сохранены на месте обнаружения в виде природных достопримечательностей. Кстати, название «аметист» происходит от древнегреческого языка и обозначает «неопьяняющий», то есть согласно древнему поверью камень может предохранить своего хозяина от пьянства. В древнешумерских таблицах указано, что данный камень может вызвать любовь к дарителю, даже если до этого получатель не испытывал никаких чувств к нему. Поэтому женатым и обрученным людям не стоит принимать в подарок украшения с аметистом от посторонних.
Одними из самых часто встречаемых драгоценных жеод являются зеленовато-желтые цитрины, лиловые аметисты и раухтопазы (дымчатый кварц). Что интересно, именно полупрозрачный кварц в древние времена считался одним из самых могущественных темных камней. Колдуны использовали его для проведения ритуалов, связанных с черной магией, а оракулы с помощью него угадывали будущее. Согласно поверью, дымчатый кварц способен внеси в наши мысли озарение. Не зря этот минерал буддисты называют «камнем Будды».
Жеоды розового кварца можно отнести к чудесам света. Спокойная красота и причудливая форма, напоминающая яйцо, фантастическое смешение цвета и света – это еще не все особенности минерала. Розовый кварц необходимо хранить в темном месте, в противном случае он потеряет свой цвет и становится серым. Основная добыча жеод осуществляется в Мадагаскаре, в Бразилии, России (Алтай), США.
Добыча и обработка.
На территории России можно найти жеоды не только с кварцем и аметистом, но и с другим наполнением: агат, сапфириновый халцедон, гематит. На Урале весьма распространенное минеральное хобби – поиск кварцевых «зародышей» (жеоды с кристаллами горного хрусталя).
Если говорить о других странах, то одним из самых уникальных кристаллов в мире добываются в Бразилии. Жеоды из аметистов, а также алмазы, бокситы, графит, никель, урановую руды – все эти находки обладают высочайшей ценностью.
Поиском и обработкой драгоценных камней занимаются не только на промышленной основе. Добычу жеод осуществляют и увлеченные любители. С подручными инструментами, действуя на ощупь и не спеша, они проверяют шахты и карьеры, поверхностные и глубокие выработки, речные заносы и жильные выходы минералов. Применение подъемов и спусковых шахт характерно для опытных профессионалов. Ведь любая ошибка в срезе жеод, расположенных вдоль стен, может привезти к их разрушению.
Что интересно, добыча жеод занимает лишь 30% времени, а все остальное – их обработка. Долгий процесс очистки, распиловки и полировки может занять недели. Найденные минералы зачастую покрыты плотным налетом, который невозможно убрать без использования системы кислот. Распиловка также требует много времени и знаний, ведь без выявления центра массы и других параметров можно легко испортить жеоду.
Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что жеоды – это не просто красивые минералы, украшающие частные или музейные коллекции. Они обладают еще и уникальными свойствами – магическими, астрологическими. Даже в косметической сфере зачастую используются необработанные кристаллы (например, растертый порошок кварца применяется при создании крема для лица). Обработанные жеоды можно увидеть и в ювелирных магазинах, в качестве ключевого фрагмента аксессуаров у известных модельеров. Уникальные формы минералов идеально вписываются в интерьер, становятся украшением мебели и предметов декора. Удивительный мир кристаллов все больше открывается для широкой публики, но по-прежнему остается загадочным и увлекательным.
ФОТО ЖЕОД.
Эфиопский опал (Жеода).
В нижней части виден канал.
Жеода, внутри целиком заросшая кварцем.
Сложена сфероидолитово - дендритными халцедон - кварциновыми образованиями. Зелёное - селадонит.
"Velvet Beauty".
Так называют жеоду азурита добытую в Аризоне, США в 1980г.
Была выставлена на Tucson Gem & Mineral Show в 2007 году, за 25.000 долларов.
Азурит (от арабского "азул" - синий) – минерал, являющийся водным карбонатом меди. Родственен кварцу.
Часто азурит образует срастания с малахитом. Азур-малахит очень ценим в качестве поделочного камня.
Блеск азурита может быть как стеклянным, так и алмазным, а окраска варьируется по различным оттенкам синего и фиолетового.
Азурит и малахит являются разновидностью медной руды, встречаются там, где есть меднорудные месторождения. На поверхности азурит довольно быстро становится малахитом, поэтому встречается значительно реже.
Азур - малахит.
Как правило, природные необработанные драгоценные камни поражают прежде всего теми гладкими плоскостями, которые их ограничивают, придавая им их характерные формы. Эти тела, обладающие определенной симметрией (с начала XVIII в. их называют кристаллами), представляют собой формы проявления элементов и соединений, внутреннее строение которых выше было определено как кристаллическое. Название «кристаллус» у древних греков и римлян относилось только к горному хрусталю. В переводе оно означает «замерзший», поскольку горный хрусталь принимали за сильно уплотненный лед. Впрочем, так считалось вплоть до конца XVII в. Лишь в 1672 г. знаменитый английский ученый Роберт Бойль в своем трактате о драгоценных камнях выступил против такого толкования. Он указал на то, что горный хрусталь в 2,66 раза тяжелее воды и потому никак не может быть льдом, который плавает в воде.
В 1723 г. врач из Люцерна Мориц Антон Капеллер, пожалуй, впервые придал термину «кристалл» более широкое значение. А еще раньше, в 1669 г., датчанин Нильс Стенсен в своем труде «Dissertationis Prodromus» показал, что у кварца всегда появляются одни и те же определенные воды граней, характерные именно для него, причем углы между ними всеща одинаковы (закон постоянства углов). Позже выяснилось, что эти наблюдения над кристаллами кварца имеют общее значение для любых кристаллов.
Как же возникают грани кристалла и как вообще растет кристалл?.
Соединение, хорошо нам известное как вода (молекула Н
0,. состоящая из элементов водорода и кислорода в отношении 2:1), в зависимости от температуры может находиться в твердом (лед), жидком (вода) или газообразном (пар) фазовом состоянии. В твердом состоянии молекулы воды сцеплены между собой, образуя типичную кристаллическую решетку.
С повышением температуры происходит ослабление сил взаимного сцепления координационных связей, которое при 0°С заходит настолько далеко, что наступает распад кристаллической решетки. Высвобождающиеся из нее молекулы образуют новые, теперь уже свободно движущиеся по отношению друг к другу комбинации, при этом соединение переходит в жидкое состояние (воду). Этот процесс называется таянием (в общем случае - плавлением).
При охлаждении воды до точки замерзания стремление атомов к взаимной координации, наоборот, возрастает. Вначале происходит объединение небольшого числа отдельных частиц с образованием зародыша кристалла, который затем путем медленного наращивания снова образует решетку. По завершении этого процесса последнюю опять можно представить как упорядоченную атомную постройку - кристаллическую решетку. Необходимо подчеркнуть, что кристаллическая решетка возникает путем постепенного присоединения атомов. Это и называется ростом кристаллической решетки.
Подобным же образом можно описать рост кристаллов соли из водного раствора (в общем случае - из расплава). Принципиально важно отметить, что растущая кристаллическая решетка стремится окружить себя плоскими атомными сетками, которые воспринимаются глазом как грани кристалла. Свободный беспрепятственный рост кристалла благоприятствует появлению на нем граней. В природе, однако, часто возникает обстановка стесненного роста, обусловленная недостатком свободного объема, помехами со стороны соседних кристаллов и подобными этим явлениями. В результате могут образоваться зерна, имеющие совершенно неправильные внешние контуры. Хотя они и выглядят внешне как совершенно неупорядоченные образования, их внутреннее кристаллическое строение в большинстве случаев полностью сохраняется и может быть выявлено с помощью рентгеновских лучей.
Идеальный кристалл образуется в обстановке полного соответствия условий возникновения и роста. Однако большинство встречающихся в природе кристаллов обнаруживает небольшие отклонения от вдеальной формы - искажения. Эти кристаллы с искаженными формами именуют реальными кристаллами.
При описании форм кристаллов в целом различают простые формы и их комбинации. Простая форма представлена в том случае, когда все грани кристалла одинаковы, равнозначны; если же они различны, то есть принадлежат разным простым формам, говорят о комбинации.
Простые формы можно подразделить на замкнутые простые формы, которые могут существовать сами по себе (всего их у кристаллов в соответствии с законами симметрии только 30), и открытые простые формы, которые возможны лишь в комбинациях.
Если присутствует одна-единственная открытая простая форма, не имеющая другой себе эквивалентной, то говорят о моноэдре (педионе). Если же моноэдр имеет параллельную ему противолежащую грань, то такая открытая простая форма называется пинакоидом, а если другая равнозначная плоскость не параллельна, а располагается под углом к первой, то такая форма носит название домы (из-за своего сходства с двускатной крышей), или диэдра. Когда две равнозначные плоскости сходятся в форме клина, образуется сфеноид (осевой диэдр, полупризма). При наличии нескольких равнозначных плоскостей, пересекающихся по параллельным ребрам, возникают различные призмы: трехсторонняя (тригональная), четырехсторонняя квадратная (тетрагональная), четырехсторонняя прямоугольная (ромбическая) и шестисторонняя (гексагональная).
Пирамиды - открытые формы, образованные несколькими равнозначными плоскостями, ребра которых сходятся в одной точке. Особые разновидности пирамид носят те же названия, что и соответствующие призмы.
К закрытым простым формам относятся бипирамида, октаэдр, трапецоэдр, скаленоэдру бисфеноид (ромбический и тетрагональный тетраэдры), тетраэдр, куб (гексаэдр)I, ромбоэдр, ромбододекаэдр, пентагондодекаэдр, икоситетраэдр (тетрагонтриктаэдр), тетрагексаэдр и гексаоктаэдр.
Поскольку открытые формы не могут существовать сами по себе, самостоятельно, они прежде всего образуют комбинации. Однако и закрытые формы сплошь и рядом встречаются в комбинациях. Среди простых форм комбинации чаще всего образуют призма и пина ко ид, пирамида и моноэдр. Нередко совместно встречаются призма и бипирамида, иноща также куб и октаэдр.
При рассмотрении всех этих кристаллографических форм ясно видно, что каждая из них имеет определенную симметрию, степень которой оценивается; исходя из отдельных ее элементов. В числе этих элементов следует назвать: плоскости зеркального отражения (плоскости симметрии), оси симметрии и центр симметрии. На основании возможных сочетаний различных элементов симметрии формы кристаллов можно подразделить на кристаллографические системы (сингонии) и классы симметрии.
Самой высокой симметрией характеризуется кубическая сингония, к которой принадлежат куб, октаэдр, ромбододекаэдр и другие формы. Из драгоценных и цветных камней в этой сингонии кристаллизуются алмаз, гранат, флюорит, сфалерит.
Далее по симметрии выделяются: тетрагональная сингония- циркон; гексагональная- апатит, берилл; тригональная (частично относимая к гексагональной) - турмалин, корунд; ромбическая - топаз; моноклинная - ортоклаз; триклинная - лабрадор. Здесь названы лишь некоторые представители отдельных сингоний. Кристаллы триклинной сингонии характеризуются самой низкой симметрией.
До сих пор, говоря о кристаллах и их формах, мы имели в виду только отдельные индивидуумы, одиночные кристаллы. Однако в природе они встречаются крайне редко. Сочетание немногих хорошо развитых связанных между собой кристаллов называется срастанием (сростком) кристаллов. Но гораздо чаще встречаются срастания многих кристаллов, нередко несовершенной формы, называемые кристаллическим агрегатом.
Кристаллическая структура
Кристаллическая структура, будучи индивидуальной для каждого вещества, относится к основным физико-химическим свойствам этого вещества.
Кристаллическая решётка
Составляющие данное твёрдое вещество частицы образуют кристаллическую решётку. Если кристаллические решётки стереометрически (пространственно) одинаковы или сходны (имеют одинаковую симметрию), то геометрическое различие между ними заключается, в частности, в разных расстояниях между частицами, занимающими узлы решётки. Сами расстояния между частицами называются параметрами решётки. Параметры решётки, а также углы геометрических многогранников определяются физическими методами структурного анализа, например, методами рентгеновского структурного анализа.
Часто твёрдые вещества образуют (в зависимости от условий) более чем одну форму кристаллической решётки; такие формы называются полиморфными модификациями. Например, среди простых веществ известны ромбическая и моноклинная сера , графит и алмаз , которые являются гексагональной и кубической модификациями углерода , среди сложных веществ - кварц , тридимит и кристобалит представляют собой различные модификации диоксида кремния.
Виды кристаллов
Следует разделить идеальный и реальный кристалл.
Идеальный кристалл
Является, по сути, математическим объектом, имеющим полную, свойственную ему симметрию, идеализированно ровные гладкие грани.
Реальный кристалл
Всегда содержит различные дефекты внутренней структуры решетки, искажения и неровности на гранях и имеет пониженную симметрию многогранника вследствие специфики условий роста, неоднородности питающей среды, повреждений и деформаций. Реальный кристалл не обязательно обладает кристаллографическими гранями и правильной формой, но у него сохраняется главное свойство - закономерное положение атомов в кристаллической решётке.
Анизотропия кристаллов
Многим кристаллам присуще свойство анизотропии , то есть зависимость их свойств от направления, тогда как в изотропных веществах (большинстве газов, жидкостей, аморфных твёрдых телах) или псевдоизотропных (поликристаллы) телах свойства от направлений не зависят. Процесс неупругого деформирования кристаллов всегда осуществляется по вполне определённым системам скольжения, то есть лишь по некоторым кристаллографическим плоскостям и лишь в некотором кристаллографическом направлении. В силу неоднородного и неодинакового развития деформации в различных участках кристаллической среды между этими участками возникает интенсивное взаимодействие через эволюцию полей микронапряжений.
В то же время существуют кристаллы, в которых анизотропия отсутствует.
В физике мартенситной неупругости накоплен богатый экспериментальный материал, особенно по вопросам эффектов памяти формы и пластичности превращения. Экспериментально доказано важнейшее положение кристаллофизики о преимущественном развитии неупругих деформаций почти исключительно посредством мартенситных реакций. Но принципы построения физической теории мартенситной неупругости неясны. Аналогичная ситуация имеет место в случае деформации кристаллов механическим двойникованием.
Значительные успехи достигнуты в изучении дислокационной пластичности металлов. Здесь не только понятны основные структурно-физические механизмы реализации процессов неупругой деформации, но и созданы эффективные способы расчёта явлений.
Физические науки, изучающие кристаллы
- кристаллография изучает идеальные кристаллы c позиций законов симметрии и сопоставляет их с кристаллами реальными.
- структурная кристаллография занимается определением внутренней структуры кристаллов и классификацией кристаллических решеток.
- кристаллооптика изучает оптические свойства кристаллов.
- кристаллохимия изучает закономерности образования кристаллов из различных веществ и в разных средах.
Вообще свойства реальных кристаллов - огромная научная отрасль, достаточно сказать, что все полупроводниковые свойства некоторых кристаллов (на основе которых создаётся точная электроника и, в частности, компьютеры) возникают именно за счет дефектов.
См. также
Примечания
Литература
- Химия: Справ. изд./ В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. - М.: Химия, 1989.
- Курс общей физики, книга 3, И. В. Савельев: Астрель, 2001, ISBN 5-17-004585-9 .
- Кристаллы / М. П. Шаскольская , 208 с ил. 20 см, 2-е изд., испр. - М.: Наука, 1985.
- Лихачёв В. А., Малинин В. Г. Структурно-аналитическая теория прочности. - СПб: Наука. - 471 с.
- Зоркий П.М. Симметрия молекул и кристаллических структур. М.: изд-во МГУ, 1986. - 232 с.
Ссылки
- Кристаллы минералов , Формы природного растворения кристаллов
- Определение понятия «Кристалл» в Большом Энциклопедическом словаре
- Единственный с своём роде завод, производящий Кристаллы
Wikimedia Foundation . 2010 .
- Легенда
- Рау, Йоханнес
Смотреть что такое "Кристаллы" в других словарях:
КРИСТАЛЛЫ - (от греч. krystallos, первоначальное значение лёд), твёрдые тела, обладающие трёхмерной периодич. ат. структурой и, при равновесных условиях образования, имеющие естеств. форму правильных симметричных многогранников (рис. 1). К. равновесное… … Физическая энциклопедия
КРИСТАЛЛЫ - (от греч. crystallos лед), однородные твердые тела, которые имеют закономерное внутреннее строение. Схемой такого строения является так называемая пространственная решот ка (см. рисунок), которую надо понимать как геометрический образ… … Большая медицинская энциклопедия
КРИСТАЛЛЫ - (от греч. krystallos первонач. лед), твердые тела, атомы или молекулы которых образуют упорядоченную периодическую структуру (кристаллическую решетку). Кристаллы обладают симметрией атомной структуры, соответствующей ей симметрией внешней формы,… … Большой Энциклопедический словарь
Кристаллы - I Кристаллы (от греч. krýstallos, первоначально лёд, в дальнейшем горный хрусталь, кристалл) твёрдые тела, имеющие естественную форму правильных многогранников (рис. 1). Эта форма следствие упорядоченного расположения в К. атомов,… … Большая советская энциклопедия
кристаллы - (от греч. krýstallos, первоначально лёд), твёрдые тела, атомы или молекулы которых образуют упорядоченную периодическую структуру (кристаллическую решётку). Кристаллы обладают симметрией атомной структуры, соответствующей ей симметрией внешней… … Энциклопедический словарь
КРИСТАЛЛЫ - (от греч. krystallos кристалл; первоначально лед), твердые тела, обладающие трехмерной периодич. атомной (или молекулярной) структурой и, при определенных условиях образования, имеющие естеств. форму правильных симметричных многогранников (рис.… … Химическая энциклопедия
КРИСТАЛЛЫ - (от греч. krystallos, букв. лёд; горный хрусталь) твёрдые тела, имеющие упорядоченное взаимное расположение образующих их частиц атомов, ионов, молекул. В идеальном К. частицы располагаются строго периодически в трёх измерениях, образуя т. н.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Кристаллы - (от греч. krystallos (первоначально) лед) твердые тела, обладающие периодическим расположением атомов в трехмерном пространстве и при равновесных условиях образования, имеющие естественную форму правильных симметричных многогранников. Обычные… … Начала современного естествознания
кристаллы - кристаллические включения в ядре, цитоплазме или вакуолях клетки, состоящие обычно из щавелевокислого кальция, реже – из углекислого или сернокислого кальция, кремнезема, белков и каротиноидов. К. могут быть одиночными или сросшимися в группы –… … Анатомия и морфология растений
КРИСТАЛЛЫ - (от греческого krystallos; буквально лед, горный хрусталь) твердые тела, имеющие упорядоченное взаимное расположение образующих их частиц атомов, ионов, молекул, образующих так называемую кристаллическую решетку. Плотность «упаковки»… … Металлургический словарь
