Кристаллы и их применение

расцвели вы, на свете
другие цветы не цвели.
Нацежен был мало-помалу
Из мрака

лучистый хрусталь,
чтоб стало под силу кристаллу
вместить невместимую даль.
Тускла на свету, но как факел
кристалла живая свеча
пылает во мраке…Во мраке –
начало любого луча.

Испанский поэт и философ
Мигель де Унамуно

находится в твёрдом состоянии. Мы пользуемся различными
механизмами, приборами.

Мы живём в домах и квартирах. Имеем
мебель, бытовые приборы , современные средства связи: радио,
телевидение, компьютеры и т.д. А ведь всё это твёрды тела. С
физической точки зрения, человек - твёрдое тело.
В природе часто встречаются твёрдые тела, имеющие форму
правильных многогранников. Такие тела назвали кристаллами.
Знаменитое изречение академика А.Е. Ферсмана « Почти весь
мир кристалличен. В мире царит кристалл и его твёрдые
прямолинейные законы » полностью согласуется с неугасающим
научным интересом учённых всего мира и всех областей знания
к данному объекту исследования.
Чтобы наиболее полно и всесторонне изучить эту проблему, мы
создали четыре группы: теоретики, инженеры, ювелиры и
экспериментаторы . Перед каждой группой стояли свои цели и
решались определённые задачи .
Мы предлагаем результаты нашей работы вашему вниманию.

протяжении веков
пытался построить порядок,
красоту и совершенство .
Герман Вейль

Кристалл – от греч. «кристаллос» –
буквально лед, горный хрусталь.

Симметрия кристаллов – закономерность атомного строения, внешней формы и физических свойств кристаллов, заключающаяся в том, что кристалл может быть совмещён с самим собой путём поворотов, отражений, параллельных переносов (трансляций) и других преобразований симметрий, а также комбинаций этих преобразований.

одинаковых атомов, расположенных наподобие узлов пространственной решётки.
Для всех

без исключения кристаллов характерно решётчатое строение.

решётку. Монокристаллы обычно обладают геометрически правильной внешней формой, но этот

признак не является обязательным.

Поликристаллы – совокупность сросшихся друг с другом хаотически ориентированных маленьких кристаллов – кристаллитов.

В отличии от монокристаллов поликристаллы изотропны, т.е. их свойства одинаковы во всех направлениях.

большинстве своём это минералы, гораздо реже – минеральные агрегаты (горные

породы). К драгоценным камням относят также некоторые материалы органического происхождения:

Аметист

Горный хрусталь

Бирюза

Жемчуг

Коралл

Лазурит

науки о полезных ископаемых, охватывающая происхождение, строение, классификацию и обработку

драгоценных камней.

Аметист

Циркон

Топаз

нескольких драгоценных камней, оправленных в драгоценный металл.

драгоценными

камнями и в ювелирном деле с античных времён.

1 карат = 0,2 г.

Грамм – единица массы, используемая в торговле ювелирными
камнями для менее дорогих камней, и особенно для
необработанного камнецветного сырья (например,
группа кварца)

Гран – мера массы жемчуга

1 гран = 0,05 г. = 0,25 кар.

появления – отражение, интерференция и дифракция световых волн.
Эффект «кошачьего глаза»

присущ камням, представляющим собой агрегаты параллельно сросшихся волокнистых или игольчатых индивидов либо содержащим тонкие параллельно ориентированные полые каналы.

светлых полосок, пересекающихся в одной точке и напоминающих звёздные лучи;

число этих лучей и угол их пересечения определяются симметрией кристаллов.

Иризация

Иризация – радужная цветовая игра некоторых ювелирных камней, результат разложения белого цвета, преломляющегося на мелких разрывах и трещинках в камне на спектральные цвета.

– цветовая игра синих, зелёных, красных, золотисто-коричневых и других тонах

с металлическим отливом, наблюдаемая у лабрадора и особенно у спектролита – его финской разновидности, играющей всеми цветами спектра.

вызванные присутствием в них параллельно ориентированных включений тонковолокнистых или игольчатых

минералов либо полых канальцев.

Опализация - мерцание цветовых искр у благородного опала, меняющееся в зависимости от угла зрения.

Опализация

в германской физике О. Леман и австрийский ботаник Ф. Рейнитцер

обратили внимание на то, что некоторые аморфные и жидкие вещества отличаются весьма упорядоченной параллельной укладкой удлинённых по форме молекул. Позже их назвали жидкими кристаллами (ЖК). Различают смектические кристаллы (с послойной укладкой молекул), нематические (с хаотически параллельно смещёнными удленёнными молекулами) и холестерические (по структуре близкие к нематическим, но отличающихся большей подвижностью молекул).

факторов, как температура, давление, электрические и магнитные поля; изменения же

расположения молекул приводят к изменению оптических свойств, таких как цвет, прозрачность и способность к вращению плоскости поляризации проходящего света. На всём этом основаны многочисленные применения ЖК.

выравниваются перпендикулярно подлодке, так же, как и в обычных TFT-

дисплеях. Плёнка на верхней поверхности позволяет увеличить угол обзора.

TN+Film

подложке.

зрения это наилучший компромисс для получения широких углов обзора и

малого времени реакции.

значения угла обзора, однако рыночная доля технологии Fujitsu до сих

пор достаточно мала.

от их строения – их пространственной кристаллической решётки.

– симметрия.
3. Почему стекло разбивается даже при небольшой нагрузке?
Ответ: Стекло

относится к хрупким телам, у которых практически отсутствует пластическая деформация, так что упругая деформация непосредственно завершается разрушением.

4. Почему в мороз снег скрепит по ногами?

Ответ: Снежинки – кристаллики, под ногами они разрушаются, вследствие этого появляется звук.

1. Какие отличия между кристаллическими твёрдыми телами и жидкими вы знаете?

Ответ: Правильная геометрическая форма является существенным внешним признаком любого кристалла в природных условиях.

же отличаются свойства алмаза и графита?
Ответ: Эти вещества различаются кристаллическим

строением. У алмаза прочные ковалентные связи, у графита – слоистая структура.

6. Какое свойство отличает алмаз от других веществ?

Ответ: Твёрдость.

7. Какие вещества вы знаете, которые не уступают алмазу по прочности?

Ответ: Одним из таких веществ является нитрид бора. Очень прочной ковалентной связью связываются атомы бора и азота в кристаллической решётке нитрида бора. Нитрид бора по твёрдости не уступает алмазу, по прочности и термостойкости превосходит его.