Mineral Kristalografisi ve Simetri
Mineral kristalografisi ve simetri, atomların düzenli tekrarının kristallere karakteristik şekillerini, simetri elemanlarını ve kristal sistemlerine göre sınıflandırılmalarını nasıl kazandırdığını açıklamaktadır.
Tanım
Mineral kristallerinin simetrisi, kafesi ve dış formunun geometrik incelenmesi olup, periyodik üç boyutlu düzenle tutarlı simetri operasyonlarına göre sınıflandırılmalarını içermektedir.
Kapsam
Bu konu, simetri elemanlarını (dönme eksenleri, ayna düzlemleri, inversiyon merkezleri, dönel inversiyon eksenleri), bunların 32 kristal sınıfı ve 7 kristal sistemine kombinasyonunu, 14 Bravais kafesini, Miller indislerini ve kristal morfolojisini, ayrıca bunları etiketlemek için kullanılan gösterim sistemlerini (Hermann-Mauguin ve Schoenflies) kapsamaktadır.
Temel sorular
- Periyodik bir kristalde hangi simetri operasyonları mümkündür ve beş katlı dönme eksenleri neden dışlanmaktadır?
- 32 nokta grubu yedi kristal sistemine nasıl ayrılmaktadır?
- Kristal yüzeyleri ve yönleri Miller indisleri ile nasıl indekslenmektedir?
- 14 Bravais kafesini ayıran özellikler nelerdir?
Temel kuramlar
- 32 kristalografik nokta grubu
- Sadece 32 dönme, yansıma, inversiyon ve dönel inversiyon kombinasyonu, üç boyutlu öteleme periyodisitesi ile uyumlu olup, tüm mineralleri gruplandıran kristal sınıflarını tanımlamaktadır.
- Bravais kafes sınıflandırması
- Uzaydaki tekrarlayan noktaların geometrisi, yedi kristal sistemi arasında dağılmış 14 farklı kafes tipine indirgenmekte olup, bu tipler birim hücre kenar uzunlukları ve eksenler arası açıları ile karakterize edilmektedir.
Klinik önem
Kristal morfolojisinden, aşındırma figürlerinden ve optik davranıştan simetri belirlenmesi, mineral tanımlamasında birincil bir yol olup, kırınım verilerini ve anizotropik fiziksel özellikleri yorumlamak için temel teşkil etmektedir.
Tarihçe
Haüy, kristallerin tekrarlayan tam birimlerden oluştuğunu öne sürmüş ve bu durum rasyonel indisler yasasına yol açmıştır. On dokuzuncu yüzyılda Bravais, Fedorov, Schoenflies ve Barlow tarafından yapılan çalışmalar, kafeslerin, nokta gruplarının ve uzay gruplarının sayımını tamamlayarak, tanımlayıcı mineralojide hala kullanılan simetri çerçevesini sağlamıştır.
Öne çıkan isimler
- Auguste Bravais
- Carl Hermann
- Charles Mauguin
- René Just Haüy
İlgili konular
Temel eserler
- klein2007
- hahn2002
Sıkça sorulan sorular
- Kaç tane kristal sistemi bulunmaktadır?
- Yedi tanedir: kübik (izometrik), tetragonal, ortorombik, hekzagonal, trigonal (rombohedral), monoklinik ve triklinik olup, simetrileri ve birim hücre geometrileri ile ayırt edilmektedirler.
- Kristaller neden beş katlı simetriye sahip olamazlar?
- Düzenli beş katlı dönme eksenleri, boşluk bırakmadan uzayı dolduramazlar; bu nedenle, sıradan kristallerin öteleme periyodisitesi ile uyumlu değildirler (kuazikristaller ayrı, periyodik olmayan bir durumdur).