Küçük makara ama değerli

(Torricelli'nin araştırmasını okuyun

Torricelli'nin çağdaşı olan olağanüstü Fransız düşünür, yazar ve bilim adamı Blaise Pascal, bu tür iletişim gemileri temelinde güçlü bir "sıvı" vinç veya hidrolik pres yaratmanın kolay olduğunu fark etti.

Bunu yapmak için, iletişim borularından birinin çapı diğerinden çok daha küçük yapılmalıdır. Daha sonra, küçük bir tüpe uygulanan nispeten küçük bir basınç yardımıyla, ağır bir sıvı kütlesini başka bir kapta hareket ettirmek mümkündür!

Pascal tarafından önerilen ilke, özellikle hidrojenin metallerle "zorlanmış" kombinasyonu için gerekli olan çok yüksek basınçları elde etmeyi mümkün kılan en modern hidrolik makine ve aparatların temelini oluşturur.

Böylece, geçmişin bilim adamları, cisimlerin atomik ve moleküler yapısını bilmeden, maddelerin davranışlarının yalnızca 20. yüzyılda açıklanabilecek şaşırtıcı özelliklerini keşfettiler ...

Karmaşık yapılar için bir malzemenin mekanik özelliklerini test etmek için, sıcak halde gerilir.

Bir katıda, tabii ki onu ısıtmadığınız sürece atomlar neredeyse hiçbir zaman yer değiştirmez. Isıtma, denge konumları etrafındaki atomların hızını ve hareket aralığını büyük ölçüde artırır. Yüksek sıcaklıkta bir katı eritilebilir ve hatta buharlaştırılabilir.

Özel bir katı grubu, atomların kesin bir geometrik düzende dağıldığı kristallerdir. Atomları düzenli sıralar, çizgiler halinde düzenlemek ve bunlardan çeşitli geometrik şekiller oluşturmak için birçok olasılık vardır, ancak Rus bilim adamı E. S. Fedorov'un geçen yüzyılda kanıtladığı gibi, kristal kafesin en kararlı 230 yapısı vardır. Fedorov'un teorisinin kontrolleri, doğada Fedorov tarafından tahmin edilmeyen başka kararlı kristal yapıların olmadığını gösterdi.

Kristallerin iç yapısının katı periyodikliğinin modern teknoloji için çok faydalı olduğu ortaya çıktı.

Sıcaklık veya ışığın etkisi altında bir kristalde ortaya çıkan serbest bir elektron, radyo mühendisliği için cihazlar oluştururken çok önemli olan sıradan bir katıdan çok daha uzun mesafeler kat edebilir.

Doğada var olan çeşitli kristaller! Kışın başlarında çalılar ve ağaçlar arasında uzanan kar da minik kristallerden oluşur.

Işık, bir kristalin içine, aynı kimyasal bileşime sahip, ancak birbiriyle ilişkili olarak rastgele yerleştirilmiş birçok atomik gruptan oluşan katı bir cisimden daha derine nüfuz eder. Ve bu özellik optikte yaygın olarak kullanılmaktadır - en iyi lensler ve prizmalar elbette kristallerden yapılır.

Basınç uygulandıktan sonra farklı yüzlerde zıt işaretli elektrik yüklerinin ortaya çıktığı kristaller bulunmuştur. Ve tam tersi - bir elektrik akımı geçtikten sonra, bu kristaller güçlü bir şekilde küçülebilir veya genişleyebilir.

Böyle inanılmaz kristaller denir piezo kristalleri, artık elektronik teknolojisinde yaygın olarak kullanılmaktadır - sonuçta, bir ses dalgasının basıncı bile, içlerinde kolayca algılanıp kablolar aracılığıyla iletilebilen elektrik yüklerinin ortaya çıkmasına ve akımına neden olur ...

Kristal Özellikleri

Bu tür yararlı kristallerin özelliklerinin derinlemesine incelenmesi, içlerinde atomların oldukça serbest hareket etmesinin mümkün olduğunu göstermiştir. Ayrıca kristallerde çeşitli kusurlar, kristal kafesin doğru yapısındaki ihlaller, boşluklar, atom kaymaları bulundu. Bu yapı ihlallerini kullanarak, yabancı safsızlıklar, yabancı metal veya gaz kapanımları, özellikle orijinal maddenin eriyiğinden veya çözeltisinden elde edildiğinde, kristalin oldukça derinlerine nüfuz edebilir.

Bu nedenle gerçek kristallerin gücü, teorik hesaplamalara göre sahip olmaları gereken güçten genellikle onlarca hatta yüzlerce kat daha azdır.

150 kat büyütülmüş bıyık Grafit, cam ve polimer lifleriyle örülmüş kristal bıyıklar, hafif ve çok dayanıklı yeni malzemelerin elde edilmesini mümkün kıldı.

Yaklaşık yirmi yıl önce, dünyanın dört bir yanındaki çeşitli laboratuvarlarda, dikkatli araştırmacılar mikroskop altında birçok kristalin yüzeyinde küçük "antenlerin" kendiliğinden büyüdüğünü keşfettiler. Ancak atomik ölçekte bunlar, yüksekliğin tabanın genişliğinden onlarca ve yüzlerce kat daha büyük olduğu gökdelenlerdir.

Küçük antenlerin oluşumu (veya şimdi adlandırıldıkları gibi, bıyık) atomların kristalin yüzeyi üzerindeki ince hareketlerinden dolayı oluşur. Ne de olsa yüzey atomları, kristalin derinliklerinden yalnızca bir tarafta elektronik bağlarla karışır ve bu onlara bazen komşularından kopup hareket etme fırsatı verir. Bu tür gezici atomlar, yüzeyde gelişigüzel bir çıkıntıya tutunmaya ve onu çevrelemeye başlarlar. Çıkıntının yukarı doğru büyümesi, kural olarak bir spiral şeklinde gerçekleşir. Halkların kardeşliğinin bir sembolü olan ve projesi yüzyılımızın yirmili yıllarında seçkin sanatçı ve tasarımcı Vladimir Tatlin tarafından tamamlanan, Üçüncü Enternasyonal'in gökyüzüne yönelik bir anıtını anımsatan bir kule konisi oluşturuldu. , bu anıtın projesi Güzel Sanatlar Müzesi'nin salonlarında görülebilir. Moskova'da Puşkin.

İlginç büyüme mekanizması dal kristalleri, ama en alışılmadık olanı ... içlerinde herhangi bir kusurun tamamen olmamasıydı. Minik kristallerin gücü, yüzeyinde büyüdükleri masif kristallerin gücünden yüzlerce kat daha yüksekti ve teorik olana tamamen karşılık geliyordu.

Altmışlı yılların başlarında, bıyık kristalleri üzerine yaptığım çalışmayla ilgili incelememin dergilerden birinde yayınlandığını hatırlıyorum, çok sayıda ziyaretçi laboratuvarımıza gelmeye başladı. Bazıları yeni malzemelerin benzersiz özellikleriyle ilgilenirken, diğerleri radyo devrelerinde bu tür antenlerin elektronik cihazların aniden arızalanmasına yol açabileceği "plansız" kristal büyümesi olasılığından endişe duyuyordu.

Bıyıkların keşfi, güçlü ve hafif yapı malzemelerine ihtiyaç duyan herkese büyük bir neşe getirdi. Whisker kristalleri, benzeri görülmemiş güç ve dayanıklılığa sahip halatlar, bantlar ve borular elde etmek için metallerle birleştirilerek polimer lifler halinde dokunmaya başlandı.

Kristaller ve özellikleri

İç yapıya bağlı olarak, kristal ve amorf katılar ayırt edilir.
kristal uzayda geometrik olarak doğru yerleştirilmiş malzeme parçacıklarından oluşan katıları arayın - iyonlar, atomlar veya moleküller. Düzenli, düzenli düzenlemeleri, uzayda bir kristal kafes oluşturur - sonsuz bir üç boyutlu periyodik oluşum. Düğümleri (bireysel noktalar, atomların ve iyonların ağırlık merkezleri), sıraları (bir düz çizgi üzerinde uzanan bir dizi düğüm) ve düz ızgaraları (herhangi bir üç düğümden geçen düzlemler) ayırt eder. geometrik olarak doğru kristal formuöncelikle kesinlikle doğal iç yapılarından dolayı. Kristal kafesin ızgaraları gerçek bir kristalin yüzlerine, ızgaraların - sıraların - kristallerin kenarlarına ve kenarların kesişme noktalarına - kristallerin tepelerine karşılık gelir. Taş yapı malzemeleri de dahil olmak üzere en çok bilinen mineraller ve kayalar kristal katılardır.

Tüm kristallerin birkaç ortak noktası vardır. Temel özellikler.
yapının tekdüzeliği- kristal kafesinin hacminin tüm kısımlarında atomların karşılıklı düzenlenmesinin aynı modeli.
anizotropi- kristal kafesin paralel ve paralel olmayan yönlerinde kristallerin fiziksel özelliklerindeki (ısıl iletkenlik, sertlik, esneklik ve diğerleri) fark. Kristallerin özellikleri paralel yönlerde aynıdır, ancak paralel olmayan yönlerde aynı değildir.
Kendini sınırlama yeteneği, yani kristallerin serbestçe büyümesiyle düzenli bir çokyüzlü şeklini alır.
Simetri- bir kristali veya parçalarını, uzamsal kafeslerinin simetrisine karşılık gelen belirli simetrik dönüşümlerle birleştirme olasılığı.
Amorf veya mineraloidler, örneğin cam, reçineler, plastikler vb. Bileşen parçacıklarının (atomlar, iyonlar, moleküller) düzensiz, kaotik (bir sıvıda olduğu gibi) düzenlemesi ile karakterize edilen katılar olarak adlandırılır. Şekilsiz bir madde, özelliği ile ayırt edilir. izotropik özellikler, açıkça tanımlanmış bir erime sıcaklığının ve doğal geometrik şeklin olmaması.
Minerallerin kristal formlarının incelenmesi, kristal dünyasının, kesimlerinin geometrik şeklinde iyi gözlemlenen simetri ile ayırt edildiğini göstermiştir.
Bir nesne, kendisiyle belirli dönüşümlerle birleştirilebiliyorsa simetrik olarak kabul edilir: dönüşler, ayna düzlemindeki yansımalar, simetri merkezindeki yansıma. Hizalamanın sağlandığı geometrik görüntülere (yardımcı düzlemler, düz çizgiler, noktalar) simetri öğeleri denir. Bunlar simetri eksenlerini, simetri düzlemlerini, simetri merkezini (veya ters çevirme merkezini) içerir.
Simetri merkezi, çizildiğinde herhangi bir düz çizginin şeklin aynı ve zıt kısımlarına eşit uzaklıkta buluşacağı şeklin içindeki özel bir noktadır. Simetri düzlemi, bir şekli biri diğerinin ayna görüntüsü olacak şekilde iki eşit parçaya bölen hayali bir düzlemdir. Simetri ekseni hayali bir düz çizgidir, etrafında belirli bir açıyla döndürüldüğünde şeklin aynı kısımları tekrarlanır.

Kristal bir yapı ile karakterize edilen mineraller, parçacıkların kimyasal bağlarla tutulduğu belirli bir kristal kafes tipine sahiptir. Değerlik elektronları kavramına dayanarak, dört ana kimyasal bağ türü vardır:

1) iyonik veya heteropolar (mineral halit),

2) kovalent veya homeopolar (mineral-elmas),

3) metalik (mineral-altın),

4) moleküler veya van der Waals. Bağın doğası, kristalli maddelerin özelliklerini (kırılganlık, sertlik, işlenebilirlik, erime noktası vb.) etkiler. Bir kristalde tek tip bağ (homodesmik yapı) veya birkaç tip (heterodesmik yapı) bulunabilir.

Çeşitli kristallere baktığımızda hepsinin farklı şekillerde olduğunu görüyoruz, ancak herhangi biri simetrik bir bedeni temsil ediyor. Gerçekten de simetri, kristallerin ana özelliklerinden biridir. Eşit özdeş parçalardan oluşan simetrik cisimler diyoruz.

Tüm kristaller simetriktir. Bu, her bir kristal polihedronda simetri düzlemleri, simetri eksenleri, simetri merkezleri ve diğer simetri elemanlarının bulunabileceği anlamına gelir, böylece polihedronun aynı parçaları birbiriyle hizalanır. Simetri - polarite ile ilgili bir kavramı daha tanıtalım.

Her kristalin polihedron belirli bir dizi simetri elemanına sahiptir. Belirli bir kristalde bulunan tüm simetri öğelerinin tam kümesine simetri sınıfı denir. Sayıları sınırlıdır. Matematiksel olarak, kristallerde 32 çeşit simetri olduğu kanıtlanmıştır.

Bir kristaldeki simetri türlerini daha ayrıntılı olarak ele alalım. Her şeyden önce, kristallerde yalnızca 1, 2, 3, 4 ve 6 derecelik simetri eksenleri olabilir. Açıkçası, 5., 7. ve daha yüksek derecelerin simetri eksenleri mümkün değildir, çünkü böyle bir yapı ile atomik sıralar ve ızgaralar boşluğu sürekli olarak doldurmayacak, atomların denge konumları arasında boşluklar, boşluklar görünecektir. Atomlar en kararlı pozisyonlarda olmayacak ve kristal yapı çökecektir.

Kristal bir polihedronda, simetri öğelerinin farklı kombinasyonlarını bulabilirsiniz - bazılarında az, bazılarında çoktur. Simetri ile, öncelikle simetri eksenleri boyunca, kristaller üç kategoriye ayrılır.

En yüksek kategori en simetrik kristalleri içerir, 2., 3. ve 4. dereceden birkaç simetri eksenine sahip olabilirler, 6. dereceden eksen yoktur, düzlemler ve simetri merkezleri olabilir. Bu formlar bir küp, bir oktahedron, bir tetrahedron vb. İçerir. Hepsinin ortak bir özelliği vardır: her yönde yaklaşık olarak aynıdırlar.

Orta kategorideki kristaller 3, 4 ve 6 dereceli eksenlere sahip olabilir, ancak her biri yalnızca bir tane olabilir. 2. dereceden birkaç eksen olabilir; simetri düzlemleri ve simetri merkezleri mümkündür. Bu kristallerin şekilleri: prizmalar, piramitler, vb. Ortak özellik: ana simetri ekseni boyunca ve boyunca keskin bir fark.

Kristaller arasında en yüksek kategori şunları içerir: elmas, kuvars, germanyum lal taşları, silikon, bakır, alüminyum, altın, gümüş, gri kalay, tungsten, demir; orta kategoriye - grafit, yakut, kuvars, çinko, magnezyum, beyaz kalay, turmalin, beril; en alta - alçıtaşı, mika, bakır sülfat, Rochelle tuzu vb. Tabii ki, bu liste mevcut tüm kristalleri değil, yalnızca en ünlülerini listeledi.

Kategoriler sırayla yedi eş anlamlıya bölünmüştür. Yunancadan tercüme edilen "eş anlamlı", "benzer açı" anlamına gelir. Aynı simetri eksenlerine ve dolayısıyla yapı içinde benzer dönme açılarına sahip kristaller, bir sengonide birleştirilir.

İlk olarak, kristallerin iki ana özelliğinden bahsetmeye değer. Bunlardan biri anizotropidir. Bu terim, özelliklerin yöne bağlı olarak değişmesini ifade eder. Aynı zamanda kristaller homojen cisimlerdir. Kristal bir maddenin homojenliği, aynı şekle ve aynı oryantasyona sahip iki bölümünün özelliklerinde aynı olması gerçeğinde yatmaktadır.

Önce elektriksel özelliklerden bahsedelim. Prensip olarak, kristallerin elektriksel özellikleri, örnek olarak metaller kullanılarak düşünülebilir, çünkü metaller, durumlardan birinde kristal agregalar olabilir. Metal içinde serbestçe hareket eden elektronlar dışarı çıkamazlar, bunun için enerji harcamanız gerekir. Bu durumda radyant enerji harcanırsa, elektron ayrılmasının etkisi sözde fotoelektrik etkiye neden olur. Benzer bir etki tek kristallerde de gözlenir. Kristalin içinde kalan moleküler yörüngeden çekilen bir elektron, kristalin metalik iletkenliğe (dahili fotoelektrik etki) sahip olmasına neden olur. Normal koşullar altında (ışınlama olmadan), bu tür bileşikler elektrik akımını iletmezler.

Işık dalgalarının kristallerdeki davranışı, dalgaların bir kristalden geçerken standart dışı davrandığını ilk fark eden E. Bertolin tarafından incelenmiştir. Bertalin, İzlanda direğinin dihedral açılarını çizdikten sonra kristali çizimlerin üzerine koydu ve bilim adamı ilk kez her çizginin çatallandığını gördü. Birkaç kez tüm direk kristallerinin ışığı ikiye böldüğüne ikna oldu, ancak o zaman Bertalin "Harika ve olağanüstü bir kırılmanın keşfedilmesine yol açan çift kırılmalı bir İzlanda kristali ile yapılan deneyler" adlı bir inceleme yazdı (1669). Bilim adamı, deneylerinin sonuçlarını birkaç ülkeye bireysel bilim adamlarına ve akademilere gönderdi. İş tam bir inançsızlıkla kabul edildi. İngiliz Bilimler Akademisi, bu yasayı test etmek için bir grup bilim adamını görevlendirdi (Newton, Boyle, Hooke ve diğerleri). Bu yetkili komisyon, fenomenin tesadüfi olduğunu ve yasanın var olmadığını kabul etti. Bertalin'in deneylerinin sonuçları unutulmuştu.

Sadece 20 yıl sonra Christian Huygens, Bertalin'in keşfinin doğruluğunu onayladı ve kuvarsta çift kırılmayı kendisi keşfetti. Daha sonra bu özelliği inceleyen birçok bilim adamı, yalnızca İzlanda sparının değil, diğer birçok kristalin de ışığı ikiye böldüğünü doğruladı.

Elmas, kaya tuzu, şap, lal taşı, florit gibi en yüksek kategorideki kristaller ışığı bölmez. Genel olarak, birçok özelliğin anizotropisi, diğer kristallerden daha az belirgindir ve bazı özellikler izotropiktir. Alt ve orta kategorideki tüm kristallerde, eğer şeffaflarsa, ışığın çift kırılması gözlenir.

Kırılma, ışığın farklı ortamlardaki hız farkından kaynaklanır. Yani camda ışığın hızı havadan 1,5 kat daha azdır, bu nedenle kırılma indisi 1,5'tir.

Çift kırılmanın nedeni, kristallerdeki ışık hızının anizotropisidir. İzotropik bir ortamda dalgalar, sanki bir kürenin yarıçapları boyuncaymış gibi her yönde eşit olarak uzaklaşır. Kristallerde ışık ve ses dalgaları daireler halinde birbirinden ayrılmazlar ve bu dalgaların hızları ve dolayısıyla kırılma indisleri farklı yönlerde farklıdır.

Bir kristaldeki bir ışık huzmesinin ikiye ayrıldığını, birinin “sıradan” gibi davrandığını, yani topun yarıçapları boyunca her yöne gider, diğeri - "olağanüstü" - elipsoidin yarıçapları boyunca gider. Böyle bir kristalde, çift kırılmanın olmadığı tek bir yön vardır. Sıradan ve olağanüstü ışınlar bir arada gider, ışık ışını bölünmez. Buna optik eksen denir. Orta kategorideki kristaller ışığa göre bu şekilde davranır, bu nedenle optik olarak tek eksenli olarak adlandırılırlar. En düşük kategorideki kristallerde, ışık da çift kırılma yaşar, ancak zaten her iki ışın da olağanüstü davranır, her iki yönde de farklı kırılma indekslerine sahiptir ve her ikisi de elipsoidin yarıçapları boyunca yayılır. En düşük kategorideki kristallere optik olarak çift eksenli denir. Işığın topun yarıçapları boyunca her yöne eşit olarak ayrıldığı en yüksek kategorideki kristallere optik olarak izotropik denir.

Çift kırılımlı bir kristalden geçerken, bir ışık dalgası sadece ikiye bölünmekle kalmaz, oluşan ışınların her biri aynı zamanda kutuplaşarak birbirine dik iki düzleme ayrışır. Dalga benzer şekilde davranır, çünkü sıraları önünde uzanan atomik kafesten geçmelidir. Bu nedenle, bir kristalde, titreşim düzlemlerinin karşılıklı olarak dik olduğu iki dalgaya ayrılır.

Katıların esneklik, mukavemet, yüzey gerilimi gibi özellikleri, atomlar arasındaki etkileşim kuvvetleri ve kristallerin yapısı tarafından belirlenir. Atomlar arası etkileşim kuvvetlerini inceleyerek, örneğin, elastikiyet modülünün değeri, malzemenin gerilme mukavemeti, kristalin bağlanma enerjisi ve yüzey gerilimi katsayısı belirlenebilir.

Böylece, herhangi bir katının özellikleri değerlendirilir, ancak bunu ideal iyonik kristaller için yapmak en kolayıdır. Bu tür kristallerin kafesinde, pozitif ve negatif iyonlar periyodik olarak değişir. Değerlendirmek için, her şeyden önce, iyonik kristallerde iki iyon arasındaki etkileşimin gücü ile belirlenen tek bir atomlar arası bağın gücünün değerini bulmak gerekir.

Atomlar arası etkileşim kuvvetlerinin katılardaki atomların merkezleri arasındaki mesafeye bağımlılığı aşağıdaki gibidir:

1) Çekici ve itici kuvvetler atomlar arasında aynı anda hareket eder. Ortaya çıkan atomlar arası etkileşim kuvveti, bu iki kuvvetin toplamıdır.

2) Atomlar arasındaki mesafe azaldığında itici kuvvetler çekici kuvvetlerden çok daha hızlı büyür, dolayısıyla çekici ve itici kuvvetlerin dengelendiği belirli bir mesafe vardır ve ortaya çıkan kuvvet sıfır olur. Kendi haline bırakılan bir kristalde, iyonlar tam olarak birbirlerinden r0 uzaklıkta bulunurlar. Atomlar arasındaki mesafe denge değerinden küçükse (r, r0'dan küçük), itici kuvvetler hakim olur, eğer (r, r0'dan büyükse), o zaman çekici kuvvetler hakim olur.

Atomlar arası kuvvetlerin bu özellikleri, bir kristal oluşturan parçacıkları koşullu olarak birbirleriyle etkileşime giren katı elastik toplar olarak düşünmeyi mümkün kılar. Kristalin çekme deformasyonu, komşu bilyaların merkezleri arasındaki mesafenin artmasına ve çekici kuvvetlerin baskın olmasına yol açarken, sıkıştırma deformasyonu, bu mesafenin azalmasına ve itme kuvvetlerinin hakim olmasına yol açar.

Çekme mukavemeti genellikle bir malzemenin kırılmadan dayanabileceği en yüksek gerilim olarak adlandırılır. Bir numune gerildiğinde, gerilme mukavemeti, gerilme yönüne dik bölümün birim alanı başına ortaya çıkan atomlar arası çekim kuvvetinin maksimum değeri ile belirlenir.

Ortaya çıkan atomlar arası etkileşim kuvveti, atomların merkezleri birbirinden r1 mesafesinde olduğunda maksimum değerine ulaşır. Gerilme daha da arttığında, etkileşim kuvvetleri o kadar küçük olur ki atomlar arasındaki bağlar kopar.

Sayfa 1

Bir kristalin fiziksel özelliği, bir kristalden daha yüksek bir simetriye sahip olabilir, ancak kristalin nokta grubunun simetrisini içermesi gerekir. Kristalin anizotropisi nedeniyle, özellikleri farklı yönlerde farklıdır. Bununla birlikte, simetrik dönüşümler altında kristal, hem geometrik hem de fiziksel tüm özellikler açısından aynı kalmalıdır. Kristalografik olarak eşdeğer yönler boyunca fiziksel özellikler aynı olmalıdır.

Bilindiği gibi kristallerin fiziksel özellikleri farklı yönlerde aynı değildir.

Bir kristalin fiziksel özellikleri - esneklik, yoğunluk, boyutlar sıcaklığa bağlıdır, dolayısıyla doğal frekansı v0 da sıcaklığa bağlıdır.

Bir kristalin fiziksel özellikleri, esas olarak atomları bir kristal kafese bağlayan kimyasal kuvvetlerin doğasına ve çok daha az ölçüde - atomların birbirine göre belirli düzenlemesine bağlıdır. Bununla birlikte, atomik yapının periyodikliği nedeniyle, atomların düzeninin özellikleriyle ilişkili fiziksel özelliklerin nispeten küçük nüansları kolayca tespit edilir - kristalin anizotropisinde makroskopik olarak görünürler. Bu, bir kristal hücrede atomların veya moleküllerin karşılıklı düzenlemesini incelemek için diğerleriyle birlikte fiziksel özelliklerin kullanılmasını mümkün kılar.

Kristallerin fiziksel özellikleri, atomlar arası etkileşimin doğası ve enerjisi ile doğrudan bağlantılı olarak kabul edilir.

Kristallerin tüm fiziksel özelliklerinin simetrileriyle ilişkili olduğu ortaya çıktı. Yani, bir kristalin herhangi bir fiziksel özelliğinin simetri elemanları, dönüşümlerin nokta grubunun simetri elemanlarını içermelidir. Bu ifadeye Neumann ilkesi denir ve kristal fiziğinde önemli bir rol oynar.

Radyasyon kusurları kristallerin fiziksel özelliklerini değiştirir: iyonik iletkenlik, yoğunluk, sertlik, optik özellikler.

Kristallerin geometrik şekli ve fiziksel özellikleri, kristali oluşturan parçacıkların göreli konumu, aralarındaki bağlantının mesafesi ve doğası ile karakterize edilen kendi uzamsal kafesleri tarafından belirlenir.

Radyasyon kusurları kristallerin fiziksel özelliklerini değiştirir: iyonik iletkenlik, yoğunluk, sertlik, optik özellikler. Düşük sıcaklıklarda katılarda oluşan radyasyon kusurları, yeterince kararlı olmaları halinde büyük ilgi görmektedir. Işınlamadan sonra kararlı kusurların varlığı, katı katalizörlerin aktivitesini değiştirir.

Bantların yapısı kristalin fiziksel özelliklerini belirler ve yukarıda tek boyutlu bir zincir için söylenenlerin hepsi gerçek üç boyutlu kristaller için doğrudur: bir kristal, en üstteki bant elektronlar tarafından işgal edildiğinde bir metalin özelliklerine sahiptir. sadece kısmen doludur.

Bununla birlikte, atomların büyük sıfır titreşimlerinin baskın bir rol oynadığı kuantum kristallerinin fiziksel özellikleri vardır. Bu özellikler, her şeyden önce, bir kristal kafes içindeki atomların tünel hareketi olasılığını içerir; bu, potansiyel bir bariyer boyunca parçacık tünellemenin tamamen kuantum etkisiyle tamamen belirlenir. Tünel açma hareketinin varlığı, bir kuantum kristalinin temel durumunun yeniden düzenlenmesine neden olabilir.

Bir kristalin fiziksel bir özelliğini uygulamaya koymak için, onun izotropik mi yoksa anizotropik mi olduğunun bilinmesi gerekir; anizotropik ise, anizotropinin doğasını belirleyin ve bir tensör açıklaması mümkünse, bu özelliği karakterize eden tensörün sırasını bulun.

Doğal kristaller... Ayrıca güzel, nadir taşlar veya katılar olarak da adlandırılırlar. Bir kristal taşı mükemmel parlak kenarları olan büyük, parlak, şeffaf veya renksiz bir çokyüzlü olarak tasavvur ederiz. Hayatta, bu tür katı maddelerle genellikle düzensiz şekilli taneler, kum taneleri, parçalar şeklinde karşılaşırız. Ancak özellikleri, mükemmel büyük kristallerinkilerle aynıdır. Bizimle doğal kristal taşların büyülü dünyasına dalın, yapıları, şekilleri, türleri hakkında bilgi edinin. İyi hadi gidelim...

kristallerin gizemi

Kristallerin dünyası güzel ve gizemlidir. Çok renkli çakıl taşları, çocukluğumuzdan beri güzelliği ile bizi cezbetti ve cezbetti. Gizemlerini sezgisel bir düzeyde hissediyor ve doğal güzelliklerine hayran kalıyoruz. İnsanlar her zaman doğal katılar, kristallerin özellikleri, biçimlerinin oluşumu, büyümesi ve yapısı hakkında mümkün olduğunca çok şey bilmek istemişlerdir.

Bu taşların dünyası o kadar sıra dışı ki, içlerine bakmak istiyorsunuz. Orada ne göreceğiz? Gözlerinizin önünde sonsuz bir şekilde uzanan, sıkı bir şekilde düzenlenmiş atom, molekül ve iyon sıralarının bir resmi açılacaktır. Hepsi, kristal taşların dünyasında hüküm süren yasalara sıkı sıkıya uyar.

Kristalli maddeler doğada çok yaygındır, çünkü tüm kayaçlar bunlardan oluşur. Yerkabuğunun tamamı kayalardan oluşur. Bu olağandışı maddelerin evde kendi başınıza bile yetiştirilebileceği ortaya çıktı. Eski Yunanca'da "kristal" in "buz" veya "kaya kristali" anlamına geldiğini not etmek önemlidir.

Kristal taş nedir?

Okul ders kitapları kristaller hakkında ne diyor? Bunların doğal veya laboratuvar koşullarının etkisi altında oluşan ve çokyüzlü görünümüne sahip katı cisimler olduğunu söylüyorlar. Bu cisimlerin geometrik yapısı şaşmaz derecede katıdır. Kristal figürlerin yüzeyi mükemmel düzlemlerden oluşur - kenar adı verilen düz çizgiler boyunca kesişen yüzler. Köşeler, kenarların kesişme noktalarında görünür.

Maddenin katı hali kristaldir. Atomların düzenine bağlı olarak belirli bir şekle, belirli sayıda yüze sahiptir. Böylece, moleküllerin, atomların, iyonların uzamsal kafeslerin düğümleri şeklinde katı bir düzende düzenlendiği katılar.

Çoğu zaman kristalleri nadir ve güzel değerli taşlarla ilişkilendiririz. Ve bu boşuna değil, elmaslar da kristaldir. Ancak tüm katılar nadir ve güzel değildir. Sonuçta, tuz ve şeker parçacıkları da kristaldir. Çevremizde bunların seklinde yüzlerce madde vardır. Bu cisimlerden birinin donmuş su (buz veya kar taneleri) olduğu kabul edilir.

Çeşitli kristal formlarının oluşumu

Doğada mineraller, kayaç oluşturma işlemlerinin bir sonucu olarak oluşur. Sıcak ve erimiş kayalar şeklindeki minerallerin çözeltileri yerin derinliklerinde bulunur. Bu sıcak kayalar yeryüzüne çıkarıldığında soğurlar. Maddeler çok yavaş soğur. Mineraller katı halde kristaller oluşturur. Örneğin granitte kuvars, feldispat ve mika mineralleri bulunur.

Her kristal bir milyon ayrı element (monokristal) içerir. Bir kristal kafesin hücresi, köşelerinde atomlar bulunan bir kare olarak temsil edilebilir. Bunlar oksijen atomları veya diğer elementler olabilir. Kristallerin çeşitli enerjilere tepki gösterebildiği, insanların onlara karşı tutumlarını hatırlayabildiği bilinmektedir. Bu yüzden şifa ve temizlik için kullanılırlar. Kristaller çeşitli şekillerde olabilir. Buna bağlı olarak 6 büyük türe ayrılırlar.

Farklı tür ve türde doğal katılar

Kristal boyutları da farklı olabilir. Tüm katılar ideal ve gerçek olarak ayrılmıştır. İdeal cisimler, pürüzsüz kenarlara, katı uzun menzilli düzene, kristal kafesin belirli bir simetrisine ve diğer parametrelere sahip olanlardır. Gerçek kristaller, gerçek hayatta bulunanları içerir. Kristal kafesin simetrisini, yüzeylerin pürüzsüzlüğünü ve optik özellikleri azaltan safsızlıklar içerebilirler. Her iki taş türü de yukarıdaki kafeste atomların düzenlenmesi kuralıyla birleştirilmiştir.

Onları bölmek için başka bir kritere göre, doğal ve yapay olarak ayrılırlar. Doğal kristallerin büyümesi için doğal koşullara ihtiyaç vardır. Yapay katılar laboratuvarda veya evde yetiştirilir.

Estetik ve ekonomik kriterlere göre değerli taşlar ve değersiz taşlar olarak ayrılırlar. Değerli mineraller nadir ve güzeldir. Bunlar zümrüt, elmas, ametist, yakut, safir ve diğerlerini içerir.

Katıların birikiminin yapısı ve biçimleri

Tek tepeli kristaller, tepesi piramidal olan altıgen taşlardır. Bu tür jeneratör minerallerinin tabanı daha geniştir. İki tepeli kristaller var - Yin ve Yang. Meditasyonda maddi ve manevi ilkeleri dengelemek için kullanılırlar.

Yandaki 6 yüzden 2'si diğerlerinden daha geniş olan minerallere lamel denir. Telepatik şifa için kullanılırlar.

Darbeler veya çatlaklar sonucu oluşan ve daha sonra 7 renge ayrışan kristallere yanardöner denir. Depresyon ve hayal kırıklığını giderirler.

Diğer elementlerin çeşitli kapanımlarına sahip minerallere hayalet kristaller denir. Önce büyümeleri durur, sonra üzerlerine başka maddeler yerleşir ve sonra etraflarındaki büyüme yeniden başlar. Böylece büyümesi durmuş bir mineralin konturları görünür, yani hayaletimsi görünür. Bu tür kristaller, bahçe arazilerindeki mahsulleri çekmek için kullanılır.

Olağandışı Dürziler

Dürziler çok güzel bir manzara. Bu, bir baz üzerinde birçok kristalin bir koleksiyonudur. Pozitif ve negatif kutupları vardır. Havayı temizler ve atmosferi yeniden doldururlar. Doğada kuvars, zümrüt, topaz druzları bulunur. Bir kişiye barış ve uyum getirirler.

Dürzi iç içe geçmiş kristaller olarak da adlandırılır. Çoğu zaman, granatlar, piritler ve floritler bu fenomene tabidir. Genellikle müzelerde sergi olarak sergilenirler.

İç içe geçmiş küçük kristallere fırça, büyük minerallere çiçek denir. Çok güzel bir dürzi çeşidi jeodlardır. Duvarlarda büyürler. Dürziler çok küçük ve büyük olabilir. Bunlar çok değerli buluntular. Akik, selenit, ametist, sitrin, morion druzları çok değerlidir.

Kristaller bilgi ve bilgiyi nasıl depolar?

Bilim adamları, kristallerin kenarlarında, içlerinde bilginin varlığını gösteren üçgenler olduğunu keşfettiler. Bu bilgilere yalnızca belirli bir kişi erişebilir. Böyle bir kişi ortaya çıkarsa, taşlar ona gerçek içlerini verecektir.

Kristaller titreşimleri iletme, bilincin daha yüksek güçlerini uyandırma ve ruhsal güçleri dengeleme yeteneğine sahiptir. Bu nedenle, genellikle meditasyonda kullanılırlar. Önceki uygarlıklar bilgiyi taşlarda saklıyordu. Örneğin, kaya kristali tanrıların cevheri olarak görülüyordu. Kristaller yaşayan varlıklar olarak saygı görüyordu. "Kozmos" bile başlangıçta "değerli taş" anlamına geliyordu.

Taşlar

Değerli kristallerin ham hallerinde o kadar da güzel olmadıklarına dikkat etmek önemlidir. Bunlara taş veya mineral de denir. Kesimde çok güzel oldukları ve takılarda kullanıldığı için kıymetli denilmektedir. Birçoğu ametistlere, elmaslara, safirlere, yakutlara aşinadır.

Elmas en sert taş olarak kabul edilir. Çimenli yeşil rengin kırılgan bir kristali - bir zümrüt. Yakut kırmızı bir korindon çeşididir. Bu kristalin birikintileri neredeyse tüm kıtalarda mevcuttur. İnkar edilemez ideali olarak kabul edilen nedir? Burma yakutları. Rusya Federasyonu'ndaki yakut yatakları Chelyabinsk ve Sverdlovsk bölgelerinde bulunmaktadır.

Başka hangi pahalı mineraller var? Soluk maviden koyu maviye kadar çeşitli renklerde şeffaf değerli kristaller safirdir. Nadir bir mineral olmasına rağmen yakutun altında değerlenir.

Pahalı bir kuvars çeşidi, güzel değerli taş ametisttir. Bir keresinde başrahip Harun tarafından pektoralindeki 12 taş sayısına yerleştirildi. Ametist güzel bir mor veya leylak tonuna sahiptir.

Rus elmasları

Böylece, en sert kristal - elmas - yeraltı volkanlarının patlaması sonucu oluşan kimberlit borularından çıkarılır. Bu taşın kristal kafesi, yüksek sıcaklık ve yüksek karbon basıncının etkisi altında oluşur.

Rusya'da elmas madenciliği Yakutistan'da ancak geçen yüzyılın ortalarında başladı. Bugün, Rusya Federasyonu bu değerli taşların çıkarılmasında liderler arasında yer almaktadır. Rusya'da elmas madenciliği için yılda milyarlarca ruble tahsis edilmektedir. Bir ton kimberlit borusu başına birkaç karat elmas olduğunu belirtmekte fayda var.