Твердые тела могут быть кристаллическими, квазикристаллическими и аморфными. Сегодня поговорим про тела кристаллические.
Как следует из названия, (поли)кристаллические тела состоят из кристаллов (их еще называют зерна). Если перед нами не сложное, однофазное тело, то у каждого кристалла, входящего в его состав, будет одна и та же кристаллическая решетка. Между собой кристаллы будут отличаться ориентировкой этой кристаллической решетки. Поверхность, по которой соседние кристаллы соприкасаются, называется границей зерна.
Французский физик Огюст Браве, изучавший кристаллические тела в середине 19-го века, рассчитал для них основные виды пространственных решеток, которые еще называют системой трансляций Браве. Тем самым положив начало науке кристаллографии.
Оказывается, что для любого кристаллического тела можно подобрать элементарную ячейку и правила ее трансляции (т.е. как бы «движения-копирования»). Если мы будем бесконечно пристыковывать элементарную ячейку к такой же элементарной ячейке и следовать при этом правилам трансляции, то мы можем получить сколь угодно большой кристалл. Это чем-то напоминает строительство панельного (блочного) дома.
Насчитывают семь больших кристаллографических систем, каждая из которых характеризуется своими основными параметрами элементарной ячейки: соотношениями сторон и углов. В зависимости от их значений: ячейка может оказаться кубиком, ромбиком и т.д.
Понятие элементарной ячейки тесно связано с понятием дальнего порядка, как свойства кристаллического тела. В самом деле в кристалле элементарная ячейка будет одной и той же, что в данной точке, что за «километр» от нее, обеспечивая упорядоченной расположения атомов, ее составляющих.
Элементарная ячейка отражает симметрию всего кристалла. Именно в ней заложена и его морфология, и его свойства. Такая своеобразная ДНК материала.