Простые формы кристаллов низшей категории

Изучение кристаллов, их элементов симметрии показывает, что совершенно разные по внешнему облику кристаллы могут иметь одинаковые формулы симметрии. Следовательно, одного определения элементов симметрии недостаточно, чтобы определить и охарактеризовать конкретный кристалл. Объясняется это тем, что каждый кристалл имеет характерную форму, представляющую собой сочетание разных по форме и размеру граней.

Простой формой называется сочетание одинаковых по размеру и форме граней, связанных друг с другом элементами симметрии. Каждый кристалл может представлять собой простую форму, если он состоит из одинаковых по форме и размеру граней. Он может быть также комбинацией простых форм, если образован разными по форме и размерам гранями. Следовательно, в кристалле столько простых форм, сколько типов граней он содержит. Для определения простой формы в кристалле надо взять любую грань, сосчитать ее количество и уяснить ее положение.

Название простых форм, как правило, происходит от греческих слов: гония – угол; пинакое – доска; эдра – грань; клинос – наклонный; скаленос – косой, неровный; трапезос – четырехугольник; морфо – форма, образ, вид; 1 – моно, 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса, 7 – гепта, 8 – окта, 10 – дека, 12 – додека.

В связи с особенностями строения кристаллов различных видов симметрии для каждого из них характерны и возможны только определённые простые формы. Число типов простых форм равняется 47: 7 – в низшей, 25 – в средней и 15 в высших категориях.

Названия большей части простых форм низшей и средней категорий содержат два признака: первый указывает на форму основания, второй – на общее название фигуры (призма, пирамида, дипирамида). Основанием таких фигур может служить один из правильных многоугольников, показанных на рис. 12.

Рис. 12. Формы оснований призм, пирамид, дипирамид: а – ромб, б – тригон (равносторонний треугольник), в – дитригон (удвоенный равносторонний треугольник), г – тетрагон (квадрат), д – дитетрагон (удвоенный квадрат),

е – гексагон (правильный шестиугольник), ж – дигексагон (удвоенный шестиугольник)

 

Низшую категорию характеризуют следующие простые формы: моноэдр, пинакоид, диэдр, тетраэдр, призма ромбическая, пирамида ромбическая, дипирамида ромбическая (рис. 13).

Рис. 13. Простые формы низшей категории: а – моноэдр, б – пинакоид, в – диэдр, г – ромбическая пирамида, д – ромбическая призма, е – ромбический тетраэдр, ж – ромбическая дипирамида

 

Моноэдр – одиночная, неповторяемая грань в кристалле. Моноэдром является, например, основание пирамиды.

Пинакоид – простая форма, образованная двумя равными параллельными гранями. Ориентировка и положение граней кроме параллельности не имеют значения.

Диэдр – простая форма, образованная двумя равными гранями, расположенными под углом друг к другу.

Тетраэдр – простая форма, образованная четырьмя одинаковыми по форме и размерам гранями. Каждая грань имеет форму разностороннего треугольника.

Ромбическая призма – простая форма, которая состоит из четырех равных, попарно параллельных граней, которые в сечении образуют ромб.

Ромбическая пирамида – простая форма состоит из четырех равных пересекающихся граней; в сечении также – ромб.

Ромбический тетраэдр – простая форма, четыре грани которой имеют форму косоугольных треугольников и замыкают пространство.

Ромбическая дипирамида – две ромбические пирамиды, сложенные основаниями. Форма имеет восемь равных граней, дающих в поперечном сечении ромб.