κρυσταλλογραφία


κρυσταλλογραφία
Η επιστημονική μελέτη των κρυστάλλων. Ένας κρύσταλλος αποτελεί μία στερεά ουσία με καθορισμένο γεωμετρικό σχήμα, που παρουσιάζει έναν ορισμένο αριθμό επίπεδων εδρών και μπορεί να παραβληθεί με ένα πολύεδρο (κρυσταλλικό πολύεδρο). Χαρακτηριστικό της κρυσταλλικής κατάστασης της ύλης είναι η τρισδιάστατη περιοδική ασυνέχεια των μορίων που την αποτελούν. Με άλλα λόγια, μία κρυσταλλική ουσία θεωρείται ότι αποτελείται από άτομα που δεν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, αλλά είναι τοποθετημένα κατά κανονικά διαστήματα στις τρεις διαστάσεις του χώρου, με αποτέλεσμα να υπάρχει μία ίση κατανομή υλικών σημείων γύρω από το καθένα τους. Επομένως, η εσωτερική διάταξη αποτελεί βασική ιδιότητα των κρυστάλλων, με συνέπεια η μακροσκοπική όψη τους να εξαρτάται από την εσωτερική τους δομή. Οι κρύσταλλοι δεν παρουσιάζουν πάντα τη χαρακτηριστική κανονικότητα του σχήματός τους. Αυτό οφείλεται στην έλλειψη ομοιομορφίας των συνθηκών του περιβάλλοντος γύρω από τον αναπτυσσόμενο κρύσταλλο (πυκνότητα διαλύματος, θερμοκρασία κ.ά.), με συνέπεια την ανάπτυξη παραμορφωμένων κρυστάλλων. Παρεμφερές αποτέλεσμα δημιουργούν κάποιοι παράγοντες που υπεισέρχονται κατά τη διάρκεια της κρυστάλλωσης (όπως η γειτνίαση με άλλους κρυστάλλους), παρεμποδίζουν την κανονική αύξηση των κρυστάλλων αυτών και οδηγούν στον σχηματισμό κόκκων με ακαθόριστο σχήμα. Άρα, η διάκριση των κρυσταλλικών σωμάτων από την άμορφη ύλη μπορεί να γίνει μόνο με βάση την κανονική διάταξη των ατόμων που τα αποτελούν μέσα στον χώρο, εφόσον αυτή είναι όντως η κανονική (εκτός από τις προαναφερθείσες περιπτώσεις). Συνέπεια της ασυνεχούς και τρισδιάστατης εσωτερικής δομής των κρυστάλλων είναι η ανισότροπη συμπεριφορά των κρυστάλλων ως προς ορισμένες ιδιότητες (ανυσματικές), που εξαρτώνται από τη διεύθυνση μέσα στον χώρο και οι οποίες αλλάζουν μέσα σε αυτούς από σημείο σε σημείο. Τέτοιες ιδιότητες είναι η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η συνοχή, ο σχισμός και η θερμική διαστολή. Αντίθετα, οι ιδιότητες που είναι ανεξάρτητες ως προς τη διεύθυνση (ειδικό βάρος, τήξη κ.ά.) παραμένουν αμετάβλητες σε κάθε σημείο του κρυστάλλου. Οι κρύσταλλοι, επομένως, μπορεί να χαρακτηριστούν ομοιογενή ανισότροπα μέσα, τα οποία έχουν ανυσματικές ιδιότητες ασυνεχώς μεταβαλλόμενες. Όμως, οι άμορφες ουσίες παρουσιάζουν ομοιομορφία τόσο σε όλα τα σημεία τους όσο και σε όλες τις ιδιότητες (ανυσματικές και μη), γι’ αυτό άλλωστε καλούνται ισότροπα μέσα. Θεμελιώδεις νόμοι της κ. Αν και η εσωτερική δομή είναι αυτή που καθορίζει τους κρυστάλλους, εξίσου μεγάλη σημασία έχει το γεωμετρικό σχήμα τους, το οποίο μελετάται από τη γεωμετρική κ. Η ανάπτυξη των κρυστάλλων υπακούει σε τρεις θεμελιώδεις νόμους: τον νόμο της σταθερότητας των δίεδρων γωνιών, τον νόμο της συμμετρίας και τον νόμο του Haüy (σχέση παραμέτρων). Ο πρώτος νόμος μελετήθηκε κατά το δεύτερο μισό του 17ου αι. από τον Στέενσεν Νιλς και επιβεβαιώθηκε αργότερα, κατά τα τέλη του 18ου αι., από τον Ρομέ ντε Λιλ. Αφορά το εξωτερικό σχήμα των κρυστάλλων και ορίζει ότι οι δίεδρες γωνίες δύο αντίστοιχων εδρών των κρυστάλλων ενός χημικού σώματος, οι οποίες σχηματίζονται υπό ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, έχουν σταθερή τιμή, όποια και αν είναι η εξέλιξη και το σχήμα αυτών των εδρών. Οι γωνίες που σχηματίζουν οι έδρες αυτές μεταξύ τους υπολογίζονται με το γωνιόμετρο. Ο δεύτερος νόμος, γνωστός ως νόμος της συμμετρίας (ή σταθερότητας της συμμετρίας), αφορά τον αριθμό των εδρών και των άλλων στοιχείων συμμετρίας ενός κρυστάλλου. Ορίζει ότι οι κρύσταλλοι ενός σώματος ορισμένης χημικής σύστασης που σχηματίζονται υπό ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης έχουν σταθερά και ορισμένα στοιχεία συμμετρίας. Παρά τη μεγάλη ποικιλία κρυσταλλικών σχημάτων που μπορεί να εμφανίσει ένα σώμα, τα στοιχεία συμμετρίας τους είναι πάντα τα ίδια· γι’ αυτό και η μελέτη ενός κρυστάλλου βασίζεται στη συμμετρία του και σε ορισμένα στοιχεία ειδικότερα: στα επίπεδα συμμετρίας, στους άξονες συμμετρίας και στο κέντρο συμμετρίας. Το επίπεδο συμμετρίας ενός κρυστάλλου είναι εκείνο που χωρίζει τον κρύσταλλο σε δύο ίσα μέρη, σχετιζόμενα όπως το κατοπτρικό ειδώλο με το αντικείμενο. Άξονας συμμετρίας ενός κρυστάλλου καλείται η ευθεία γύρω από την οποία ο κρύσταλλος, όταν στραφεί κατά 360°/n (όπου n = ένας αριθμός διαφορετικός της μονάδας), ανακτά την αρχική του θέση στον χώρο και ταυτίζεται με τον εαυτό του. Οι άξονες συμμετρίας μπορεί να είναι δύο, τρεις, τέσσερις ή έξι. Δεν εμφανίζονται ποτέ άξονες πέμπτης τάξης ή ανώτερης της έκτης. Οι άξονες διακρίνονται σε κύριους και σε δευτερεύοντες. Εκτός της συμμετρικής ανάπτυξης των κρυστάλλων ως προς άξονες και επίπεδα, υπάρχει επίσης η συμμετρία ως προς το κέντρο. Το κέντρο συμμετρίας είναι το σημείο από το οποίο ξεκινούν ευθείες και άλλες κάθετες σε αυτές και ισαπέχουσες από το κέντρο, έτσι ώστε σε κάθε έδρα του κρυστάλλου να αντιστοιχεί μια άλλη, παράλληλη και ανάστροφη· το ίδιο συμβαίνει σε κάθε γωνία και σε κάθε ακμή. Με αναστροφή περί το κέντρο επιτυγχάνεται επομένως η ταύτιση του κρυστάλλου προς τον εαυτό του, όπως επίσης με στροφή περί τον άξονα και με κατοπτρισμό ως προς το επίπεδο. Το κέντρο είναι πάντα μόνο ένα σε κάθε κρύσταλλο, ενώ τα άλλα στοιχεία συμμετρίας μπορεί να είναι περισσότερα. Υπάρχουν κρύσταλλοι που παρουσιάζουν μεγάλο αριθμό στοιχείων συμμετρίας, ενώ άλλοι παρουσιάζουν μικρό αριθμό. Το σύνολο των στοιχείων αυτών αποτελεί τον βαθμό συμμετρίας του κρυστάλλου και χρησιμεύει για την ταξινόμηση των ορυκτών που παρουσιάζονται σε κρυσταλλική κατάσταση. Ο τρίτος νόμος ή νόμος του Haüy αφορά τη θέση των εδρών ενός κρυστάλλου μέσα στον χώρο ή ως προς μία έδρα που θεωρείται θεμελιώδης και ονομάζεται παραμετρική. Για να γίνει αντιληπτός ο νόμος αυτός, είναι απαραίτητο να γνωρίζει κανείς πώς ορίζεται η θέση ενός σημείου μέσα στον χώρο. Για να ενταχθεί ένα σημείο μέσα στον χώρο γίνεται χρήση τριών ευθειών, που ονομάζονται συντεταγμένες και συναντώνται σε ένα μοναδικό σημείο Ο, στην αρχή των συντεταγμένων. Για να καθοριστεί η θέση των εδρών, ο κρύσταλλος τοποθετείται έτσι ώστε η παραμετρική έδρα του να τέμνει τις συντεταγμένες –που ονομάζονται κρυσταλλογραφικοί άξονες– σε τρία σημεία. Οι αποστάσεις των σημείων, στα οποία τέμνει η έδρα τους κρυσταλλογραφικούς άξονες από την αρχή Ο, ονομάζονται παράμετροι και είναι επομένως τρεις για κάθε έδρα (a, b, c). Οι παράμετροι κάθε έδρας είναι απλώς ακέραια πολλαπλάσια των αντίστοιχων παραμέτρων της θεμελιώδους έδρας. Ο νόμος του Haüy ορίζει ότι οι παράμετροι μιας έδρας ενός κρυστάλλου, συγκρινόμενες προς τις αντίστοιχες παραμέτρους μιας άλλης έδρας του, δίνουν λόγους απλούς ακέραιους αριθμούς, που συνήθως συμπίπτουν με έναν από τους πρώτους ακεραίους (1-5). Οι σχέσεις και δύο εδρών ονομάζονται αριθμητικά μήκη της έδρας που έχει παραμέτρους a’, b’, c’. Ο Μίλερ εισήγαγε τη χρήση των δεικτών, η οποία επικράτησε στον καθορισμό της θέσης μιας έδρας. Οι δείκτες μιας κρυσταλλικής έδρας αντιπροσωπεύουν μία σχέση, που είναι αντίστροφη εκείνης με την οποία καθορίστηκαν τα αριθμητικά μήκη της· επομένως, ο νόμος του Haüy μπορεί πλέον να διατυπωθεί ως εξής: «Οι δείκτες κάθε κρυσταλλικής έδρας είναι απλοί ακέραιοι αριθμοί». Κρυσταλλικές τάξεις. Οι πιθανές ομάδες συνδυασμού των στοιχείων συμμετρίας είναι 31, γιατί ο αριθμός των αξόνων συμμετρίας είναι περιορισμένος, όπως και των γεωμετρικών σχέσεων που συνδέουν τα στοιχεία συμμετρίας μεταξύ τους. Στις ομάδες αυτές αντιστοιχούν 31 κρυσταλλικές τάξεις συν μία επιπλέον, από την οποία λείπει κάποιο από τα στοιχεία συμμετρίας. Όλοι οι κρύσταλλοι μπορεί να συγκεντρωθούν σε αυτές τις 32 τάξεις, που με τη σειρά τους συγκεντρώνονται σε επτά κρυσταλλικά συστήματα: κυβικό, τετραγωνικό, τριγωνικό, εξαγωνικό, ρομβικό, μονοκλινές και τρικλινές. Οι κυριότερες ιδιότητες κάθε συστήματος είναι οι εξής: Κυβικό σύστημα: Οι κρυσταλλογραφικοί άξονες σχηματίζουν μεταξύ τους γωνίες (α, β, γ), ίσες με 90° και οι θεμελιώδεις παράμετροι (α,b,c) είναι ίσες μεταξύ τους. Τετραγωνικό σύστημα: Ο αξονικός σταυρός σχηματίζεται από τρεις ορθογώνιους άξονες, ενώ οι παράμετροι είναι a = b ≠ c. Τριγωνικό σύστημα: Οι τρεις κρυσταλλογραφικοί άξονες σχηματίζουν γωνίες που είναι ίσες μεταξύ τους, αλλά διάφορες των 90°, ενώ οι παράμετροι είναι a = b ≠ c. Εξαγωνικό σύστημα: Οι γωνίες α και β είναι ίσες με 90°, ενώ η γ είναι ίση με 120°. Οι παράμετροι α και b είναι (a = b ≠ c). Ρομβικό σύστημα: Οι γωνίες α, β και γ είναι ίσες με 90°. Οι παράμετροι a, b και c είναι όλες διάφορες μεταξύ τους: α ≠ b ≠ c. Μονοκλινές σύστημα: Ο αξονικός σταυρός σχηματίζει μόνο δύο γωνίες ίσες με 90° (α και β). Οι παράμετροι διαφέρουν μεταξύ τους: α ≠ b ≠ c. Τρικλινές σύστημα: Οι γωνίες α, β και γ διαφέρουν, όπως επίσης και οι παράμετροι της θεμελιώδους έδρας: α ≠ b ≠ c. Δομή των κρυστάλλων. Οι πρώτες υποθέσεις για την εσωτερική σύσταση των κρυστάλλων που μπορεί να θεωρηθούν σύγχρονες, γιατί περιείχαν ήδη την ιδέα της περιοδικής δομής, ανάγονται στα τέλη του 17ου αι. Ο αβάς Ντομένικο Γκουλιελμίνι, μετά την παρατήρησή του (1688) ότι κάθε άλας έχει ένα δικό του χαρακτηριστικό σχήμα, παραδέχτηκε ότι η αύξηση των κρυστάλλων πρέπει να συμβαίνει με την προσθήκη στοιχειωδών τεμαχίων που έχουν το ίδιο σχήμα του κρυστάλλου. Δύο χρόνια αργότερα ο Christian Huygens έφτασε με πρακτικό τρόπο στο ίδιο συμπέρασμα, θεωρώντας ως απόδειξη των επιχειρημάτων του τον σχισμό των κρυστάλλων του ασβεστίου σε μικρότερους κρυστάλλους ίδιου σχήματος. Στις αρχές του 19ου αι. ο αβάς René Haüy επανέλαβε τις μελέτες του Γκουλιελμίνι και του Huygens και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο σχισμός ενός κρυστάλλου μπορεί να συνεχιστεί ώσπου να αποχωριστεί ένα πρωταρχικό μόριο που έχει την ίδια χημική σύσταση και το ίδιο σχήμα με τον αρχικό κρύσταλλο, το οποίο όμως δεν μπορεί πια να διαιρεθεί περισσότερο εάν υποβληθεί σε καινούργια θραύση, χωρίς να καταστραφεί η χημική του σύνθεση. Ένας μαθητής του Haüy, ο Μπραβέ, ανακοίνωσε το 1850 μία υπόθεση σχετικά με την εσωτερική κατασκευή των κρυστάλλων, εισάγοντας έτσι την ιδέα της ασυνέχειας της ύλης. Ο Μπραβέ υπέθεσε ότι τα τεμαχίδια της ύλης που αποτελούν τους κρυστάλλους είναι τοποθετημένα σε μια ορισμένη απόσταση μεταξύ τους στις τρεις διαστάσεις του χώρου, έτσι ώστε να σχηματίζουν ένα κρυσταλλικό πλέγμα. Η απόσταση από άτομο σε άτομο ονομάστηκε περίοδος και μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη διεύθυνση. Οι τρεις διευθύνσεις, κατά μήκος των οποίων τοποθετούνται τα άτομα, σχηματίζουν γωνίες που μπορεί να είναι ίσες με 90° ή όχι. Στο πλέγμα του Μπραβέ μπορεί να ξαναβρεί κανείς την ύπαρξη μιας θεμελιώδους ενότητας (στοιχειώδες πλέγμα ή κυψελίδα) η οποία, με την τριπλή και περιοδική επανάληψή της, δημιουργεί τις προϋποθέσεις για να γεννηθεί το τρισδιάστατο πλέγμα ή πλέγμα μετατοπίσεων. Στις κορυφές (δεσμούς) της κυψελίδας βρίσκονται πάντοτε άτομα, ενώ είναι δυνατόν να υπάρχουν άτομα τόσο στο κέντρο των εδρών της όσο και στο εσωτερικό της. Θεωρώντας αυτό τον τύπο του πλέγματος, ο Μπραβέ απέτυχε να εξηγήσει και τους 32 πιθανούς συνδυασμούς συμμετρίας που αντιστοιχούν στις 32 κρυσταλλικές τάξεις. Χρειάστηκε να γίνουν και άλλες μελέτες, με τις οποίες έγινε αποδεκτή η ύπαρξη και άλλων στοιχείων δομής. Έτσι ο Μπραβέ παραδέχτηκε την ύπαρξη 14 στοιχειωδών κυψελίδων διάφορου τύπου και, επομένως, αντίστοιχων πιθανών τύπων συμμετρίας στο πλέγμα: τους ελικοειδείς άξονες και τα επίπεδα συμμετρίας διά μεταφοράς. Αν συνδυαστούν τα νέα αυτά στοιχεία συμμετρίας με αυτά που ήδη έχουν αναφερθεί, τα πλέγματα του Μπραβέ δημιουργούν 230 ομάδες στοιχείων συμμετρίας (τα τρισδιάστατα πλέγματα), που μπορεί να συγκεντρωθούν σε 32 τάξεις. Η πρακτική επιβεβαίωση των θεωρητικών αυτών μελετών έγινε πειραματικά με ακτίνες X, ιδέα που εμπνεύστηκε ο Μαξ φον Λάουε (1912) και πραγματοποίησαν οι Γουίλιαμ Χένρι και Γουίλιαμ Λόρενς Μπραγκ (πατέρας και γιος, το 1913). Με τις ακτίνες X επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη του κρυσταλλικού πλέγματος, έτσι όπως το υπέθεσε ο Μπραβέ. Συγκεντρώσεις κρυστάλλων (συσσωματώματα). Τόσο στη φύση όσο και στο εργαστήριο, οι κρύσταλλοι δεν αναπτύσσονται σχεδόν ποτέ μεμονωμένοι. Αντίθετα, βρίσκονται ο ένας κοντά ή επάνω στον άλλο και χωρίς καμία κανονικότητα, δημιουργώντας έτσι κρυσταλλικά συσσωματώματα που δεν ακολουθούν κανέναν κρυσταλλογραφικό κανόνα ή γεωμετρικό σχήμα. Τα συσσωματώματα αυτά παρουσιάζουν ποικιλία σχημάτων, γι’ αυτό έχει εισαχθεί στην κ. ειδικό λεξιλόγιο που περιγράφει και συμπεριλαμβάνει όλες τις μορφές που παρατηρούνται στη φύση. Τα συσσωματώματα διακρίνονται –ανάλογα με το μέγεθος και τη διάπλαση των κρυστάλλων– σε καθαυτό κρυσταλλικά, σε φανεροκρυσταλλοφυή και σε κρυπτοκρυσταλλοφυή. Τα πρώτα διακρίνονται σε κρυσταλλικές συστάδες και κρυσταλλικούς αδένες. Οι κρυσταλλικές συστάδες αποτελούν συσσωματώματα κρυστάλλων που έχουν αναπτυχθεί διαδοχικά ο ένας πάνω στον άλλο επάνω σε ένα υπόβαθρο (ορυκτό ή πέτρωμα), έτσι ώστε μόνο οι αρχικοί κρύσταλλοι να στηρίζονται πάνω στο υπόβαθρο αυτό. Αντίθετα, οι κρυσταλλικοί αδένες αποτελούνται από κρυστάλλους ανεπτυγμένους ακανόνιστα πάνω σε κοινό υπόβαθρο, το οποίο και επικαλύπτουν. Τα φανεροκρυσταλλοφυή αποτελούνται από σχετικά μικρά κρυστάλλια, που δεν εξέχουν προς καμία διεύθυνση από τη συγκέντρωση και είναι δυνατόν να διακριθούν με γυμνό μάτι ή με φακό. Τέλος, τα κρυπτοκρυσταλλοφυή (ή στιφρά) αποτελούνται από κρυστάλλια που διακρίνονται μόνο με μικροσκόπιο. Ανάλογα με το σχήμα των κρυστάλλων, τα συσσωματώματα διακρίνονται σε ινώδη (αμίαντος), πλακώδη (βαρίτης), στηλοειδή (αραγονίτης) και λεπιοειδή (χλωρίτης). Ανάλογα επίσης με το γενικό σχήμα τους, και εφόσον αναπτύσσονται σε ελεύθερο χώρο, τα συσσωματώματα διακρίνονται σε βοτρυώδη, μαστοειδή (κρύσταλλοι και στρώσεις με ανώμαλη επιφάνεια και σφαιροειδείς κόκκους), νεφροειδή, ακτινωτά-ινώδη, σταλακτιτοειδή, υελοκεφαλώδη, ζωνοειδή (κρύσταλλοι τοποθετημένοι κατά στρώσεις, συχνά διαφόρων χρωμάτων). Υπάρχουν και άλλοι ιδιάζοντες τύποι συσσωματωμάτων: τα γεώδη, όταν οι κρύσταλλοι επιστρώνουν τα εσωτερικά τοιχώματα μιας κοιλότητας· τα θαμνοειδή (αυτοφυής χαλκός)· τα δενδριτικά· τα ροδακοειδή (πλακώδεις κρύσταλλοι, διατεταγμένοι γύρω από ένα κέντρο σαν ροδοπέταλα) κ.ά. Δίδυμοι καλούνται οι κρύσταλλοι που αποτελούνται από δύο τελείως όμοιους κρυστάλλους του ίδιου ορυκτού και συμφύονται συμμετρικά. Έτσι, έπειτα από στροφή 180° γύρω από τον άξονα διδυμίας ή με κατοπτρισμό ως προς ένα επίπεδο διδυμίας, έρχονται σε παράλληλη θέση ο ένας προς τον άλλο και ταυτίζονται τελείως. Όταν η δίδυμη σύμφυση επαναλαμβάνεται πολλές φορές, τότε παράγονται πολύδυμοι κρύσταλλοι. Φυσικές ιδιότητες των κρυστάλλων. Για τη διάγνωση και τον προσδιορισμό των κρυστάλλων χρησιμοποιούνται αρχικά οι ορυκτοφυσικές και ορυκτοχημικές ιδιότητές τους. Για τον εύκολο προσδιορισμό των κρυστάλλων, που δεν απαιτεί εργαστηριακές μεθόδους, η ορυκτοδιαγνωστική (τμήμα της ορυκτολογίας) χρησιμοποιεί ορισμένες ορυκτοφυσικές ιδιότητες, όπως το χρώμα, τη λάμψη, τη σκληρότητα, τον σχισμό, την αντοχή, το ειδικό βάρος, το σημείο τήξης, τον ιστό, τη μορφή των συσσωματωμάτων τους κλπ. Με βάση αυτές τις ιδιότητες καταρτίστηκαν ορυκτοδιαγνωστικοί πίνακες, που είναι πολύ χρήσιμοι για τον προσδιορισμό ενός μεγάλου αριθμού από τα συνηθέστερα ορυκτά. Για τον ακριβέστερο προσδιορισμό και τη μελέτη ενός κρυστάλλου πρέπει να γίνει αναγωγή στις οπτικές ιδιότητες που αποκαλύπτουν τη δομή του. Οι κρύσταλλοι, μέσα στους οποίους το φως διαδίδεται με σταθερή ταχύτητα προς όλες τις διευθύνσεις (τακτική ακτίνα) και ακολουθεί τους νόμους της διάθλασης, ονομάζονται οπτικά ισότροποι. Αυτό συμβαίνει στους μονομετρικούς κρυστάλλους. Στους διμετρικούς η διπλή διάθλαση προκαλεί δύο ακτίνες· η μία από αυτές είναι η τακτική, ενώ η άλλη δεν ακολουθεί τους νόμους της διάθλασης (έκτακτη ακτίνα) και εκτρέπεται από την κάθετο μέσα στον κρύσταλλο, ενώ διαδίδεται με διαφορετική ταχύτητα ως προς την τακτική και παράλληλα προς αυτήν κατά την έξοδό της. Υπάρχει όμως μία διεύθυνση που ονομάζεται οπτικός άξονας, κατά την οποία οι δύο ακτίνες διαδίδονται με την ίδια ταχύτητα και η έκτακτη ακτίνα δεν υφίσταται διπλή διάθλαση. Στους τριμετρικούς κρυστάλλους και οι δύο ακτίνες είναι έκτακτες και υπάρχουν δύο οπτικοί άξονες, δηλαδή δύο διευθύνσεις κατά τις οποίες η ταχύτητα των ακτίνων συμπίπτει. Οι οπτικές ιδιότητες των κρυστάλλων μελετώνται από ειδικό κλάδο της κ., την οπτική κ. Για τη μελέτη των οπτικών σταθερών των κρυστάλλων, υπάρχουν πίνακες που καταρτίστηκαν από τον Λάρσεν και από άλλους επιστήμονες. Σε αυτούς, τα ορυκτά είναι διατεταγμένα ανάλογα με την τιμή του δείκτη διάθλασης nb. Χημικές ιδιότητες των κρυστάλλων. Βλ. λ. κρυσταλλοχημεία. Κρύσταλλοι χρυσού στο μικροσκόπιο. Κρύσταλλοι κυανοτριχίτη στο μικροσκόπιο. Κρύσταλλοι καβρερίτη στο μικροσκόπιο. Κρύσταλλοι βροχαντίτη στο μικροσκόπιο. Την εσωτερική δομή των κρυστάλλων αντιλήφθηκε, μόλις στα μέσα του 19ου αι., ο Γάλλος φυσικός Ογκίστ Μπραβέ. Κατά την ανάπτυξη της θεωρίας του, διατύπωσε την άποψη ότι οι κρύσταλλοι σχηματίζονται από σωματίδια, που δεν έχουν επαφή μεταξύ τους αλλά είναι διατεταγμένα στον χώρο με γεωμετρικούς νόμους σαφώς καθορισμένους, εμφανείς ακόμα και στη μακροσκοπική μορφή των κρυστάλλων. Ο Μπραβέ βρήκε 14 τύπους «στοιχειωδών πλεγμάτων», τα οποία, καθώς επαναλαμβάνονται μέσα στον χώρο, δημιουργούν το κρυσταλλικό πλέγμα. Η υπόθεσή του επαληθεύτηκε με τις ακτίνες X. Στον πίνακα παριστάνονται τα 14 «στοιχειώδη πλέγματα» ή «κυψελίδες» του Μπραβέ. Κρύσταλλοι κερουσίτη σφιχτά περιπλεγμένοι. Συγκεντρωμένοι κρύσταλλοι γλαυκίνου. Στις περισσότερες περιπτώσεις τα ορυκτά εμφανίζονται σε συσσωματώματα και όχι σε μεμονωμένους κρυστάλλους. Οι πιθανότητες σχηματισμού συσσωματωμάτων είναι πάρα πολλές. Στη φωτογραφία, ακτινωτά συσσωματώματα νατρολίθου. Κρύσταλλοι ρουβελίτη. Οι περισσότερες φυσικές ουσίες έχουν κρυσταλλική δομή· στη φωτογραφία, κρύσταλλοι χιονιού, όπως φαίνονται στο μικροσκόπιο. Συνήθως, μόνο στο μικροσκόπιο είναι δυνατόν να διαπιστωθεί η κρυσταλλική δομή πολλών ουσιών. Στη φωτογραφία, κρύσταλλοι χλωρικού καλίου.
* * *
η
η επιστήμη που μελετά τους κρυστάλλους και την κρυσταλλική κατάσταση τής ύλης.
[ΕΤΥΜΟΛ. Αντιδάνεια λ., πρβλ. αγγλ. crystallography < crystallo- (< κρύσταλλος) + graphy (< -γραφιά < -γράφος*)].

Dictionary of Greek. 2013.

Look at other dictionaries:

  • κρυσταλλογραφία — η η επιστημονική εξέταση και περιγραφή των κρυστάλλων …   Νέο ερμηνευτικό λεξικό της νεοελληνικής γλώσσας (Новый толковании словарь современного греческого)

  • Νίγκλι, Παουλα — (Paula Niggli, Τσόγινγκεν, Άαργκαου 1888 – Ζυρίχη 1953)). Ελβετός ορυκτολόγος και πετρογράφος. Άρχισε νεότατος την ακαδημαϊκή σταδιοδρομία του, διδάσκοντας στα πανεπιστήμια της Λειψίας (1915 18), του Τίμπιγκεν (1918 20) και της Ζυρίχης (από το… …   Dictionary of Greek

  • -γραφία — β συνθετικό θηλ. ουσιαστικών τής αρχαίας, μεσαιωνικής και νέας Ελληνικής από τα οποία τα περισσότερα προέρχονται από αντίστοιχα σύνθετα σε γράφος* και δηλώνουν: α) τρόπο γραφής ή εκτυπώσεως (πρβλ. δακτυλογραφία, στενογραφία κ.ά.) β) είδος… …   Dictionary of Greek

  • διδυμία — Όρος που χρησιμοποιείται στην κρυσταλλογραφία και αναφέρεται στη σύμφυση δύο κρυστάλλων του ίδιου σώματος, η οποία γίνεται σύμφωνα με ορισμένους κανόνες, χαρακτηριστικούς για κάθε κρυσταλλικό σύστημα. Οι δύο αυτοί κρύσταλλοι ονομάζονται δίδυμοι.… …   Dictionary of Greek

  • κρυσταλλογραφικός — ή, ό αυτός που ανήκει ή αναφέρεται στην κρυσταλλογραφία …   Dictionary of Greek

  • κρυσταλλολογία — η η κρυσταλλογραφία …   Dictionary of Greek

  • κρυσταλλολόγος — ο αυτός που ασχολείται με την κρυσταλλογραφία …   Dictionary of Greek

  • κρύος — (I) α, ο και κρύγιος ια, ιο (AM κρύος, α, ον, Μ και κρύγιος, ια, ιο) νεοελλ. μσν. 1. αυτός που έχει χαμηλή θερμοκρασία, ψυχρός (α. «τα πόδια μου είναι συνεχώς κρύα» β. «ο καφές είναι κρύος») 2. αυτός που υστερεί σε ζωηρότητα ή εγκαρδιότητα ή… …   Dictionary of Greek

  • ομάδα — I (Κοινωνιολ.). Κεντρική έννοια της νεότερης κοινωνιολογίας που από τον Κυβιλιέ ορίζεται σαφώς ως «επιστήμη των ανθρώπινων ομάδων». Με την προφανή προϋπόθεση ότι μια ομάδα σχηματίζεται από πολλά μέλη, η θεωρία των κοινωνικών ομάδων αντιμετωπίζει… …   Dictionary of Greek

  • ορυκτολογία — Επιστήμη που ασχολείται με τη μελέτη των ορυκτών: εξετάζει όλες τις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά τους, από την εξωτερική μορφολογική δομή τους έως τη θέση των ατόμων που τα αποτελούν και τις μεταξύ τους σχέσεις, από τις φυσικές ιδιότητες έως… …   Dictionary of Greek


Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.