قانون ثبات الزوايا بين الوجهية في البلورة والفصائل البلورية

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

قانون ثبات الزوايا البلورة الفصائل البلورية علوم الأرض والجيولوجيا

قلنا إن البلورة تتميز عن المادة المتبلورة في أن لها أسطحاً مستوية خارجية تعرف بالأوجه البلورية.

ونجد أن لهذه الأوجه البلورية علاقة بالنظام الذري الداخلي. هذه العلاقة ناشئة من أن هذه الأوجه البلورية تكونت نتيجة لهذا النظام الذري الداخلي.

الملاحظ أنه عندما ترتب الذرات نفسها في أي نظام– أثناء نمو المادة المتبلورة. قد يكون هناك عدد معين من السطوح المحتمل تكونها لتحد البلورة الناتجة.

 

وهذا العدد يكون عادة قليلاً، وذلك لأن المستويات التي تشمل أكبر عدد من الذرات هي التي تحدد أمكنة الأوجه البلورية، أي أن الأوجه البلورية المحتمل تكونها (وفي العادة هي التي تتكون فعلاً) هي التي تشمل أكثر عدد ممكن من الذرات.

فإذا فحصنا شكل (5) نجد أنه يمثل البناء الذري لإحدى البلورات ممثلاً في بعدين فقط، وأن الذرات تبعد عن بعضها بعض بمسافات متساوية.

ونلاحظ أن هناك عدداً لا حصر له من المستويات التي يمكن أن توجد في هذا الترتيب الفراغي.  

ولكن الأسطح أو الأوجه البلورية المحتمل تكونها هي تلك التي تشمل أكبر عدد من الذرات، ولذلك فإننا نجد أن السطح أو الوجه أ ب وكذلك السطح أ حـ هما أكثر الأوجه تكوناً وانتشاراً على بلورات هذه المادة.

 

ولما كان البناء الذري الداخلي للمادة المتبلورة ثابتاً، وأن الأوجه البلورية – كما أسلفنا – لها ارتباط وثيق ثابت بالنظام الذري الداخلي، فإنه ينتج عن ذلك أن الأوجه البلورية الخارجية لا بد أن تكون ذات علاقة ثابتة بعضها مع بعض.

هذه العلاقة الثابتة بين الأوجه البلورية توجد في الزوايا التي تكونها الأوجه. وهذه الحقيقة تعرف باسم قانون ثبات الزوايا بين الوجهيةLaw of constancy of interfacial angles.

وينص هذا القانون على أن زاوية الميل بين وجهين بلوريين (زاوية بين وجهيه) ثابتة في بلورات المادة الواحدة.

 

الفصائل البلورية:

1-فصيلة المكعب: 

تتميز هذه الفصيلة بوجود ثلاثة محاور بلورية (أ، ب، جـ) متساوية في أطوالها ومتعامدة.

 

2-فصيلة السداسي: 

لهذه الفصيلة أربعة محاور بلورية (أ₁، أ₂، أ₃، جـ) ثلاثة منها (أ₁، أ₂، أ₃) متساوية في الأطوال وأفقية وتتقاطع بزوايا قدر كل منها يساوي 120º أما المحور الرابع جـ فيكون إما أطول أو أقصر من المحاور الثلاثة الأخرى ويتخذ وضعاً رأسياً بالنسبة للمستوى الذي يشمل المحاور الأفقية.

 

3-فصيلة الثلاثي: 

تتشابه هذه الفصيلة مع فصيلة السداسي من حيث المحاور البلورية وتختلف عنها في أن المحور الرأسي جـ سداسي التماثل في فصيلة السداسي وثلاثي التماثل في فصيلة الثلاثي.

 

4- فصيلة الرباعي: 

وهذه الفصيلة تتميز بوجود ثلاثة محاور بلورية (أ، ب، جـ) متعامدة، المحوران أ، ب متساويان في الطول وأفقيان، أما المحور الثالث جـ فيتخذ الوضع الرأسي ويكون إما أطول أو أقصر من المحورين الآخرين.

 

5-فصيلة المعيني القائم: 

تتميّز بوجود ثلاثة محاور بلورية (أ، ب، جـ) مختلفة الأطوال ومتعامدة وغالباً ما يكون المحور جـ > ب > أ.

 

6- فصيلة أحادي الميل: 

يوجد في هذه الفصيلة ثلاثة محاور (أ، ب، جـ) مختلفة الأطوال، ويكون المحور الأفقي ب عمودياً على المحور الرأسي جـ أما المحور أ فيكون مائلاً على المستوى الذي يشمل المحورين ب،جـ .

 

7- فصيلة ثلاثي الميل: 

وفيها تكون المحاور البلورية الثلاثة (أ، ب، جـ) مختلفة الأطوال وغير متعامدة.

 

وتشمل كل فصيلة من الفصائل السبعة السابقة الذكر عدداً من النظم البلورية تختلف فقط في عناصر التماثل أو بمعنى آخر، إن لكل منها قانون تماثل خاص بها، ولكنها جميعاً تتبع نظاماً موحداً من ناحية المحاور البلورية والزوايا المحورية.

وبناء على ذلك وجد أن السبع الفصائل البلوريّة تكون 32 نظاماً بلورياً.

وينشق الاثنا والثلاثون نظاماً بلورياً إلى 230 مجموعة تعرف بالمجموعات الفراغية Space groups.

بعد أن تم ذكر الفصائل البلورية السبع يمكننا الرجوع إلى عناصر التماثل الأربعة السابقة الذكر (Ford, 1932).

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]