Закон сталості кутів - основний закон кристалографії

Що розуміють під відповідними гранями?

У геометрії грані (плоскі багатокутники) вважаються рівними, якщо вони при накладенні збігаються всіма своїми точками. У кристалографії рівність граней означає зовсім інше. Грані можуть відрізнятися між собою за формою і все-таки вважатися рівними, якщо вони мають однакові фізичні та хімічні властивості. Встановити рівність граней в кристалографічному сенсі вдається іноді шляхом їхнього зовнішнього огляду.

У сумнівних випадках виробляють травлення поверхні кристала кислотою. На рівних гранях малюнок, отриманий під час травлення, буває однаковим.

На малюнку 1 однаковою штрихуванням показані однакові (рівні) грані. У кристалі кварцу можна встановити три сорти граней (на рис.2 вони відзначені літерамиa,bіc). Хоча в різних кристалах кварцу граніa(b,c) мають різний розмір і форму, вони вважаються рівними.(У сучасних шкільних підручниках геометрії такі фігури називають конгруентними.)

Закон сталості кутів стверджує, що двогранний кут, утворений гранямиaіb(рис.2) у різних кристалах даної речовини, буде той самий. Відповідно у всіх кристалах даної речовини будуть рівні між собою і двогранні кути, утворені гранямиaіc,bіc.

Отже, не форма кристалів, не розмір граней, а кут між ними є певною величиною для кожного кристала.

Для вимірювання кутів між гранями застосовують спеціальний прилад-гоніометр. Прикладний гоніометр (рис. 3) може бути застосований для дослідження великих монокристалів. Точнішівимірювання виконують відбивним гоніометром, схема якого дана на малюнку 4. Пучок світла, що йде від джерелаА,попадає на межу кристала і після відображення входить у зорову трубкуТ. При повороті кристала на певний кут пучок світла знову потрапляє у зорову трубу. За шкалоюIIIгоніометра відраховують кут між гранями. Вимірявши кути між гранями невідомого кристала, можна за спеціальним каталогом визначити хімічний склад кристала.

---