54141 Picture6 (2)

7(1

1.16. Ciała stałe 1.16.1. Uwagi wstępne

Do ciał stałych zalicza się ciała krystaliczne (np. NaCl) i ciała bezpostaciowe. amorficzne (np. kauczuk, szkło). Ciała krystaliczne są wewnętrznie uporządkowane, natomiast ciała amorficzne cechują się przypadkową, nieuporządkowany strukturą wewnętrzną.

Do podstawowych struktur krystalograficznych należą układy zamieszczone w tabeli 3. Krawędzie komórki elementarnej określają położenie osi krystalograficznych charakterystycznych dla ciała krystalicznego, zaś długość krawędzi c/o, /'u, co, mierzona metodami rentgenowskimi w jednostkach bezwzględnych (A), jest jednostką pomiarową wzdłuż tych osi. Bravais wykazał, że istnieje tylko 14 różnych typów translacyjnych sieci przestrzennych. Każdy z tych typów ma swoją charakterystyczną komórkę elementarną, która ze względu na kształt określony wzajemnym stosunkiem odległości translacyjnych ao, b_n, Co oraz kąty między nimi a. p, y, jest przyporządkowana jednemu z siedmiu układów krystalograficznych (tabela 3).

Struktury krystaliczne ocenia się na drodze dyfrakcji promieni X Roentgena, co zapoczątkował Lane, a rozwinęli Debye i W.U. i W.L. Braggowie. Dyfrakcja polega na interferencji promieni spowodowanej przez kryształ znajdujący się na ich drodze. Do jej oznaczania stosuje się dyfraktometry. Metoda pozwala na określenie odległości miedzy atomami w krysztale, a więc także na określenie wewnętrznej struktury kryształu.

W metalach wszystkie elementy struktury, tj. atomy są identyczne. Struktura metalu może w pewien sposób przypominać stos pomarańcz. Stosując równanie Bragga można określić odległości atomów:

</ odległość między atomami,

0 kąt ugięcia promieni,

A długość fali światła.

Przykładowo przy zastosowaniu promieni X o długości fali A = 154 pm dla kryształu miedzi kąt ugięcia promieni wynosi: 0 = 17,5°, skąd obliczona odle glość między atomami wynosi: d 256 pm oraz promień atomu metalu 128 pm

Bravaisa

rabela 3. Podstawowe okłady krystałograHczne i kort kom«i elemeaktmei wcdktg

m 4