|
Кристаллы - это вещества, в которых составляющие их частицы (атомы, молекулы, ионы) расположены правильными, симметричными, периодически повторяющимися рядами, сетками, решетками. Кристаллы растут из паров, растворов, расплавов и вырастают в виде удивительно правильных и симметричных многогранников. В земле вырастают кристаллы природных минералов, а в лабораториях - синтетические кристаллы.
Свойства любого вещества зависят не только от его химического состава, но от его строения, от того, как расположены его атомы. Если нет порядка в атомном строении, если атомы движутся беспорядочно, независимо друг от друга, - вещество амморфно, изотропно. Выстроятся те же атомы правильным строем перед нами кристалл с его прекрасными геометрическими формами. И если какие-то силы помешали вырасти в виде многогранника, либо его нарочно вырастили не многогранником, либо мы имеем дело с обломком кристаллического вещества, все равно его атомное строение столь же удивительно: строгие, бесконечно уходящие вверх и вниз, вперед и назад, вправо и влево симметрично чередующиеся ряды частиц.
Позвольте провести следующую аналогию: большой концертный зал, где вместе с вами находятся несколько сот искусных скрипачей, например, известные лауреаты различных престижных конкурсов. Каждый скрипач играет одну и ту же мелодию, и начинают они одновременно, но начинают все с разных тактов и каждый, закончив пьесу, начинают тут же сначала. Эффект будет, мягко сказать, не приятным: бесформенный шум, сплошной гул, одним словом, какофония звуков, из которой и весьма искусный слух не выделит играемую мелодию. Вот именно такую "музыку" создают молекулы в аморфном теле. Это могут быть и очень своеобразные молекулы - как и очень талантливые скрипачи, но в их совместной деятельности каждая мешает другим. И в общем смешании звуков не выявляется полностью мастерство ни одного скрипача, хотя бы оно было и очень высоким. А теперь представьте себе тех же скрипачей в данном ансамбле, которым правит дирижер, все глаза устремлены на дирижерскую палочку и каждый взмах его руки отзывается одним и тем же движением каждого из ансамбля. Вот теперь слышны и ритм, и мелодия, каждый скрипач играет в лад и в такт с остальными.
Этой картине отвечает кристалл, в котором атомы колеблются около своих положений равновесия все в лад и в такт, все одинаково. Эта стройность, согласованность обусловлена закономерным внутренним строением кристалла, тем, что положение и колебания каждого атома согласованы со всеми остальными атомами. А дирижер? Дирижер этого оркестра атомов становится человек, познающий законы строения кристаллов. Как дирижер со своим оркестром вызывает к жизни разные мелодии так и человек, управляя кристаллом, применяя к нему разные воздействия, выявляет самые различные удивительные свойства и явления, которых нет и не может быть в аморфном веществе. Свойства кристаллов нашли широкое применение в самых различных областях техники: в оптике, акустике, радиоэлектронике и квантовой электронике, в металловедении и металлургии, в химии, в медицине. Пожалуй, нет такой области техники, где не применялись бы кристаллы. Более того: многие области техники возникли и развиваются только благодоря использованию удивительных свойств кристаллов. Из свойств кристалла, беспорно, самым красивым и самым заметным является его способность приобретать правильную внешнюю форму. Не рука шлифовальщика или гранильщика, нет, - силы связи между атомами заставляют частицы в кристалле собираться в кристаллические решетки и вырастать в виде красавцев - многогранников. С давних времен кристаллы, находимые в земле, вызывают восторг и удивление. А ведь они бывают громадными, в рост человека и больше. Много веков кристаллами называли только тела имеющие естественную многогранную форму, и полагали, что они рождены какими-то таинственными силами, сотворены готовыми и не изменяются далее. Но постепенно в сознании людей выяснялись идеи, лежащие в основе современной науки о кристаллах.
Цель данной работы состоит в изучение основных характеристик таких понятий как природные и искусственные кристаллы.
|
|
1. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. - М., 1989.
2. Горелов А. А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие, практикум, хрестоматия. - М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 1998. - 512 с.
3. Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, 520 с.
4. Кузнецов В. И., Идлис Г. М., Гутина В. Н. Естествознание. - М.: Агар, 1996.
|
На уровень вверх
Купить