Kryštalografia
Z Wikipédie
Kryštalografia (z gr. crystallon - zmrznuté kvapky, ľad + graphein - písať) je veda o morfologických a fyzikálnych vlastnostiach kryštálov (presnejšie o vnútornom usporiadaní atómov, iónov a molekúl v tuhých telesách). Pravidelné kryštály pútali pozornosť už v staroveku, kde boli objektami rôznych povier (čo žiaľ pretrváva aj v súčasnosti) - napr ametystu bola prisudzovaná schopnosť chrániť proti opitosti.
Obsah |
[úprava] História
Škola, seriózne študujúca kryštály sa sformovala vo Francúzsku na prelome 18. a 19. storočia. Jej hlavným protagonistom bol abbé Haüy. Jeho teória o trojrozmerne periodickej vnútornej stavbe kryštálov sa neskôr stala základným postulátom kryštalografie.
Haüyove myšlienky rozvinul August Bravais (chemik, fyzik a banský inžinier), ktorý ich posunul do novej dimenzie: ak bol totiž objav abbého Haüya pravdivý, tak by sa z teoreticky nekonečnej periodickej kryštálovej štruktúry dal vybrať motív, ktorý ju reprezentuje a ktorého opakovaním možno danú štruktúru celú vybudovať. Tento motív nazval základná bunka. Bunku možno definovať podľa metriky a súmernosti, čo Bravais zohľadnil a odvodil 14 typov mriežok.
Prvé goniometre, umožňujúce presné meranie geometrických vzťahov medzi jednotlivými kryštálovými plochami sa objavili v 18. storočí. Kryštály ako geometrické objekty inšpirovali angličana Williama Millera k zavedeniu symboliky vypracovenej Bernhardim a Williamom Whewellom, kde postavenie kryštálových plôch voči súradnicovému systému je označené symbolmi (Millerove symboly (pomenované sú, aj keď v podstate nesprávne, po Millerovi).
Súmernosťou trojrozmerného priestoru sa nezávisle od seba zaoberali viacerí mineralógovia, prípadne matematici. Spolu odvodili 230 kombinácií prvkov súmernosti, ktoré tvoria 230 priestorových grúp.
Do roku 1912 sa výzkum zameriaval na štúdium morfológie kryštálov a ich chemického zloženia. V roku 1912 nemecký docent Max von Laue objavil, že röntgenove lúče prechádzajúce cez kryštál modrej skalice interferujú, čoho dôkazom je fotografická platňa umiestnená za prístrojom. Na Laueho práce nadviazali otec a syn Braggovci, ktorí vyriešili prvú kryštálovú štruktúru - štruktúru NaCl.
[úprava] Metódy
Pred objavom difrakcie sa kryštalografia zameriavala výlučne na štúdium geometrie kryštálov. Pomocou goniometra sa merali uhly, ktoré zvierali jednotlivé hrany kryštálov, tieto sa potom preniesli do stereografickej siete, označili sa symbolmi (Millerove symboly) a zistial sa jeho symetria. V súčasnosti napomáha pri riešení štruktúry tuhých látok elektromagnetické žiarenie, konkrétne röntgenove lúče (ale využíva sa aj neutrónová a elektrónová difrakcia), pomocou ktorých sa zisťuje stavba kryštálov.
[úprava] Prehľad Nobelovych cien, udelených za kryštalografické práce
- Za fyziku
- 1914 - Max von Laue - objav interakcie röntgenového žiarenia s kryštalickými látkami
- 1915 - William Henry Bragg a William Lawrence Bragg - vyriešenie prvej kryštálovej štruktúry
- Za chémiu
- 1962 - John Kendrew a Max Ferdinand Perutz - vyriešenie kryštálovej štruktúry hemoglobínu
- 1964 - Dorothy Crowfoot Hodgkin - za vyriešenie kryštálovej štruktúry vitamínu B12
- 1985 - Herbert Hauptman a Jerome Karle - za rozvoj priamych metód riešenia kryštálových štruktúr
- Za fyziológiu a medicínu
- 1962 - Maurice Hugh Frederick Wilkins, Francis Harry Compton Crick a James Dewey Watson - za vyriešenie kryštálovej štruktúry DNA
