Читать «Кристаллы» онлайн
Александр Исаакович Китайгородский
Александр Исаакович Китайгородский
Введение
1. Идеально правильные фигуры
2. Кристаллы-близнецы
3. Что такое симметрия
4. Внешняя красота – признак внутренней правильности
5. Поговорим об обоях
6. Невидимые решётки
7. Биллиардные шары как строительный материал
8. Упаковка атомов
9. Упаковка молекул
10. Одни и те же атомы, но разные кристаллы
11. Почему слюда слоистая
12. Кристаллы и свет
13. Пьезоэлектричество
14. Как растут кристаллы
15. Выращивание кристаллов
16. «Твёрдая жидкость»
17. Истинно твёрдые тела построены из кристаллов
notes
1
2
3
4
5
6
7
Александр Исаакович Китайгородский
Кристаллы
Введение
Кристаллы… да ведь это красивые редко встречающиеся камни. Они бывают разных цветов, в большинстве своём прозрачны, и, что самое замечательное, они обладают красивой правильной формой. Обычно кристаллы представляют собой многогранники, стороны (грани) их идеально плоские, рёбра строго прямые. Собранные в минералогическом музее, они радуют глаз чудесной игрой света в гранях, удивительной правильностью строения…
Всё сказанное действительно справедливо, но… кристаллы – совсем не музейная редкость. Кристаллы окружают нас повсюду. Твёрдые тела, из которых мы строим дома и делаем станки, вещества, которые мы употребляем в быту, – почти все они относятся к кристаллам.
Если посмотреть на простой камень в микроскоп, то можно увидеть, что почти каждый камень состоит из маленьких кристалликов. Примером тому рисунок 1; это не булыжная мостовая, а сфотографированная с большим увеличением аметистовая раковина в горной породе.
Рис. 1. Усеянная аметистами полость в горной породе (под микроскопом).
Песок и гранит, поваренная соль и сахар, алмаз и изумруд, медь и железо – всё это кристаллические тела.
В природе находят как мельчайшие кристаллики в форме иголок, таблеток, пирамид, призм, так и огромные кристаллы, размером в человеческий рост (рис. 2). Иногда находят отдельные кристаллики, в других случаях кристаллики срастаются в сложные сплетения, в грозди.
Как же мы отличаем кристалл от не кристалла? Что общего у видимого в микроскоп кристаллического зерна железа и играющего светом алмаза? Мы узнаем, что основным признаком кристалла служит исключительный порядок в расположении составляющих его частиц.
Рис. 2. Крупный кристалл горного хрусталя.
Внешне эта особенность выражается в окаймлении кристаллов плоскими гранями, которые пересекаются по прямым рёбрам. Поэтому легко убедиться в том, что мы имеем дело с кристаллом, если он крупный и одиночный. Микроскоп и рентгеновские лучи помогают нам в исследовании мельчайших кристаллов.
Знание свойств окружающих нас тел немыслимо без ясного представления о кристаллах. Поэтому следует познакомиться с кристаллами поближе. Мы расскажем в этой книжке о том, что такое кристаллы, как они построены, каковы их свойства и где они используются. Мы объясним также, почему знание кристаллов необходимо для понимания свойств твёрдых тел, и расскажем, что общего между куском стали и горным хрусталём.
1. Идеально правильные фигуры
На рисунке 3 представлено несколько многогранников. Их очертания очень совершенны, как говорят, идеально правильны.
