Скачать презентацию Основы кристаллографии и теории роста кристаллов Кристаллография Скачать презентацию Основы кристаллографии и теории роста кристаллов Кристаллография

cryst.ppt

  • Количество слайдов: 27

Основы кристаллографии и теории роста кристаллов Основы кристаллографии и теории роста кристаллов

Кристаллография • Кристаллография – одна из фундаментальных наук Земле, занимается изучением процесса образования, внешней Кристаллография • Кристаллография – одна из фундаментальных наук Земле, занимается изучением процесса образования, внешней форме, внутренним строением и физическими свойствами кристаллов. В последнее время это наука вышла далеко за свои пределы и занимается изучением закономерностей развития Земли, ее формы и процессах, происходящих в глубинах геосфер.

Кристаллы блещут симметрией. Е. С. Федоров • Классическое определение кристалла (от греч. «кристаллос» лед), Кристаллы блещут симметрией. Е. С. Федоров • Классическое определение кристалла (от греч. «кристаллос» лед), однородное твердое тело, способное в определенных условиях самооограняться. • Разберем это определение подробнее…

Пространственная решетка • Пространственная решетка – геометрический образ, отражающий трехмерную периодичность в распределения атомов Пространственная решетка • Пространственная решетка – геометрический образ, отражающий трехмерную периодичность в распределения атомов в структуре кристалла

Термин симметрия • Кристаллография, как любая вполне самостоятельная наука имеет свой метод – МЕТОД Термин симметрия • Кристаллография, как любая вполне самостоятельная наука имеет свой метод – МЕТОД СИММЕТРИИ. • Симметрией от греч. «симметриа» соразмерность), как предполагают, ввел в обиход Пифагор, обозначив им ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ЗАКОНОМЕРНОСТЬ В РАСПОЛОЖЕНИИ ОДИНАКОВЫХ ФИГУР ИЛИ ИХ ЧАСТЕЙ. • Симметрия – закономерность, повторяемость фигур или их частей, в пространстве!! • В переносном смысле симметрия синоним гармонии, красоты и совершенства!

Симметрия и человечество • К понятию симметрии с трепетом относились с древнейших времен. ВЧ Симметрия и человечество • К понятию симметрии с трепетом относились с древнейших времен. ВЧ Китае – круг самая совершенная фигура, жилище богов – тоже круг. • В христианстве связь с понятием Триединства (Бог Отец, Бог Сын, Бог Святой Дух). В Дроевнем Египте – «Всевидящее Око»

Симметрия в геологии • Литология – рябь на песке • Палеонтология – благодаря ориентации Симметрия в геологии • Литология – рябь на песке • Палеонтология – благодаря ориентации одной плоскости симметрии от другой можно отличить брахиопод от двустворчатых моллюсков. . • Плоскости симметрии в подводных хребтах (на дне Мирового океана). Объяснение понятие спрединга

Симметрия в живом веществе • Самое главное! Большинство биологических объектов – зеркальная симметрия. • Симметрия в живом веществе • Самое главное! Большинство биологических объектов – зеркальная симметрия. • Иногда наблюдается ось симметрии пятого порядка L 5, нет в кристаллах!!! • По предположению Н. В. Белова чтобы они не могли «окаменеть» т. к. в кристаллическом веществе оси пятого порядка отсутсвуют.

Понятия, остро необходимые при описании моделей кристаллов в учебной символике Браве • Элементы симметрии Понятия, остро необходимые при описании моделей кристаллов в учебной символике Браве • Элементы симметрии - геометрические образы (плоскости, прямые, линии или точки) с помощью которых задаются или осуществляются симметричные преобразования (операции симметрии) • Плоскость симметрии • Ось симметрии • Центр симметрии

Ось симметрии • Поворотные оси симметрии – прямые, при повороте которых на определенных угол Ось симметрии • Поворотные оси симметрии – прямые, при повороте которых на определенных угол фигура (или кристалл) совмещается сама с собой. Наименьший угол поворота, вокруг такой оси называется элементарным углом поворота. • Величина этого угла определяет порядок оси симметрии (360 делить на значение этого угла). • Обозначается в учебной символике как Ln, где n порядок оси симметриии: L 2 L 3 L 4 L 6

Важно • Обращаю Ваше внимание, что в кристаллографических многогранниках порядок осей ограничен числами 1, Важно • Обращаю Ваше внимание, что в кристаллографических многогранниках порядок осей ограничен числами 1, 2, 3, 4, 6. Т. е. в кристаллах невозможны оси симметрии 5 ого и выше 6 ого порядков. • Кто сможет придумать убедительное доказательсво этого факта – получит швейцарскую шоколадку прямо на занятии!

К доказательству этого факта • 1. «Пространственно -решетчатое» доказательсво • 2. По Николаю Васильевичу К доказательству этого факта • 1. «Пространственно -решетчатое» доказательсво • 2. По Николаю Васильевичу Белову

Зеркальная плоскость симметрии • Зеркальная плоскость симметрии задает операцию отражения при которой правая часть Зеркальная плоскость симметрии • Зеркальная плоскость симметрии задает операцию отражения при которой правая часть фигуры (фигура), отражаясь в плоскости как в «двустороннем зеркале» совмещается с левой ее частью (фигурой). Обозначается она буквой P.

Центр симметрии (точка симметрии) • Это как бы «зеркальная точка» в которой правая фигура Центр симметрии (точка симметрии) • Это как бы «зеркальная точка» в которой правая фигура не только переходит в левую, но и как бы переворачивается. Точка инверсии в этом случае играет словно роль линзы фотоаппарата, и связанные ею фигуры соотносятся как предмет и его изображение на пленке фотопленке. Обозначается буквой C

Класс симметрии Класс симметрии

Кристаллографические системы (сингонии) • Классы симметрии с единым координатным репером объединяются в семейство, называемое Кристаллографические системы (сингонии) • Классы симметрии с единым координатным репером объединяются в семейство, называемое сингонией или системой (от греч. Син. «сходно» и «гония» - угол. • Все тридцать два класса симметрии кристаллов делятся на три категории в каждую из которых входит одна или несколько сингоний. Это триклинная, моноклиная, ромбическая, гексагональная, (частный случай тригональная), тетрагональная и кубическая сингония. Разберем их подробнее по категориям.

Если a=b=c – высшая категория, a=b≠c – средняя категория a≠b≠c – низшая категория Если a=b=c – высшая категория, a=b≠c – средняя категория a≠b≠c – низшая категория

Кубическая сингония. Высшая категория a=b=c, α=β=γ=90˚ Присутствие 4 L 3 – основной признак!!! Кубическая сингония. Высшая категория a=b=c, α=β=γ=90˚ Присутствие 4 L 3 – основной признак!!!

Гексагональная сингония. Средняя категория a=b≠c, α=β=90˚, γ=120 ˚ «гекса» - шесть Присутствие L 6 Гексагональная сингония. Средняя категория a=b≠c, α=β=90˚, γ=120 ˚ «гекса» - шесть Присутствие L 6 основной признак

Тетрагональная сингония. Средняя категория. a=b≠c, α=β=γ=90˚, тетра - четыре Присутствие L 4 основной признак Тетрагональная сингония. Средняя категория. a=b≠c, α=β=γ=90˚, тетра - четыре Присутствие L 4 основной признак

Тригональная подсингония. Средняя категория. a=b≠c, α=β=γ=90˚, «три» - три Присутствие L 3 основной признак Тригональная подсингония. Средняя категория. a=b≠c, α=β=γ=90˚, «три» - три Присутствие L 3 основной признак

Ромбическая сингония. Низшая категория. a≠b≠c, α=β=γ=90˚ Присутствие одной или нескольких L 2 Ромбическая сингония. Низшая категория. a≠b≠c, α=β=γ=90˚ Присутствие одной или нескольких L 2

Моноклинная сингония. Низшая категория. a≠b≠c, α=β=90˚ γ≠ 120˚, «моно» - один, «клин» - угол Моноклинная сингония. Низшая категория. a≠b≠c, α=β=90˚ γ≠ 120˚, «моно» - один, «клин» - угол Следующие классы симметрии L 2 P L 2 PC

Триклинная сингония. Низшая категория. a≠b≠c, α, β, γ ≠ 90˚ ≠ 120˚ САМЫЙ Низкосимметричный Триклинная сингония. Низшая категория. a≠b≠c, α, β, γ ≠ 90˚ ≠ 120˚ САМЫЙ Низкосимметричный Класс Лишь C или L∞

Как вы думаете кристаллы какой сингонии труднее всего описывать? Как вы думаете кристаллы какой сингонии труднее всего описывать?

А теперь давайте потренируемся описывать кристаллы в символике Браве НУЖНО НАЙТИ И ЗАПИСАТЬ ЕГО А теперь давайте потренируемся описывать кристаллы в символике Браве НУЖНО НАЙТИ И ЗАПИСАТЬ ЕГО ПОЛНУЮ ФОРМУЛУ В УЧЕБНОЙ СИМВОЛИКЕ БРАВЕ И НАЗВАТЬ СИНГОНИЮ К КОТОРОЙ ОН ОТНОСИТСЯ Смотрим на высший ПОРЯДОК оси в формуле. Кроме кубической сингонии 4 L 3 – признак КУБИЧЕСКОЙ СИНГОНИИ L 6 – признак ГЕКСАГОНАЛЬНОЙ ПОДСИНГОНИИ L 4 – ПРИЗНГАК ТЕТРАГОНАЛЬНОЙ СИНГ. L 3 – ПРИЗНАК ТРИГОНАЛЬНОЙ СИНГОНИИ L 2, 3 L 2 – ПРИЗНАК РОМБИЧЕСКОЙ СИНГОНИИ L 2 – ПРИЗНАК МОНОКЛИННОЙ СИНГОНИИ Либо L БЕСК. ПОРЯДКА, либо всего лишь C – ПРИЗНАК ТРИКЛИННОЙ СИНГОНИИ

На следующем занятии • Еще раз потренируемся описывать модели кристаллов. • Научимся определять основные На следующем занятии • Еще раз потренируемся описывать модели кристаллов. • Научимся определять основные простые формы по шпаргалке и поговорим о вопросах, которые могу возникнуть перед Вами прохождении кабинета • кристаллографии • на олимпиаде • плюс поговорим о зависимости формы кристаллов (на примере кварца и кальцита) от условий их образования • Подумать к следующему занятию. Какую форму будет иметь кристалл, выращенный в космосе!!!