Геометрическая кристаллография

Закон постоянства углов

В природных условиях кристаллы не всегда развиваются в благоприятных условиях и имеют такие идеальные формы, как показано на приводимых рисунках. Очень часто они имеют неполностью развившиеся формы, с недоразвитыми элементами ограничения (гранями, ребрами, углами). Нередко в кристаллах одного и того же минерала величина и форма граней могут значительно меняться (рис. 10, 11). Часто в почвах и горных породах встречаются не целые кристаллы, а лишь их обломки. Однако, как показали измерения, углы между соответствующими гранями (и ребрами) кристаллов различных форм одного и того же минерала всегда остаются постоянными. В этом заключается один из основных законов кристаллографии — закон постоянства углов.

Чем же объясняется такое постоянство углов? Это явление связано с тем, что все кристаллы одного и того же вещества имеют одинаковую структуру, т. е. тождественны по своему внутреннему строению. Закон справедлив для одинаковых физико-химических условий, в которых находятся измеряемые кристаллы, т. е. при одинаковых температурах, давлении и др. Резкое изменение углов в кристаллах может наступать при полиморфном превращении вещества (см. раздел I, гл. 3).

Кристаллы полевого шпата

Рис. 10. Кристаллы полевого шпата: крайний справа — двойник

Закон постоянства углов впервые упоминается рядом ученых: И. Кеплером, Э. Бартолином, X. Гюйгенсом, А. Левенгуком. Этот закон был выражен в общей форме в 1669 г. датским ученым Н. Стено- ном. В 1749 году М.В. Ломоносов впервые связал закон постоянства углов с внутренним строением селитры. И, наконец, в 1772 г. минералог Роме де Лиль сформулировал этот закон для всех кристаллов.

На рис. 10 показаны два кристалла полевого шпата различной формы. Углы а между соответствующими гранями а и б двух кристаллов равны между собой. На рис. 11 угол между гранями т и г разных по внешней форме кристаллов кварца равен 38° 13'. Из сказанного ясно, насколько велико значение измерения двугранных углов кристаллов для точной диагностики минерала.

Кристаллы кварца с различным развитием соответствующих граней

Рис. 11. Кристаллы кварца с различным развитием соответствующих граней

Закон постоянства углов позволил точно охарактеризовать всякое вещество, встречающееся в виде кристаллов, отличать различные кристаллические вещества по углам многогранников, создать первую теорию строения кристаллического вещества.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >