Файл: Гласкер, Дж. Анализ кристаллической структуры.pdf

222 Список рекомендуемой литературы

В книге описаны кристаллы, их физические свойства и действие на них света, особенно поляризованного.

87. The Graphic Work of M. C. Escher. McGraw-Hill Book Co. New York, 1969. Картины Эшера, иллюстрирующие многочислен­ ные принципы симметрии, представляют большой интерес. Осо­

88.Вейль Г., Симметрия. Физматгиз, М., 1968. Четыре лек­ ции по симметрии; симметрия с точки зрения философии, мате­ матики и искусства.

89.Bentley W. A., Humphreys W, /., Snow Crystals. McGraw-

Hill Book Co, New York, 1931. Классическая книга, содержащая сотни увеличенных фотографий кристаллов льда.

90. Банн Ч., Кристаллы: их роль в природе и науке. «Мир»,

1970. Интересная и легко читаемая книга.

91. Pauling L., Hayward R., The Architechture of Molecules. W. H. Freeman and Co., San Francisco, 1964. В кнш;е приведено большое число превосходно выполненных рисунков молекул и кристаллических структур; интересен и сопровождающий их текст.

20*. Зоркий П. М., Архитектура кристаллов. «Наука», М., 1968. В популярной форме изложены вопросы структуры кристал­ лов, симметрии и показана роль дифракции рентгеновских лучей в расшифровке кристаллической структуры.

21*. Китайгородский А. И., Порядок и беспорядок в мире атомов. «Наука», М., 1966. Эта книга, выдержавшая несколько изданий как в нашей стране, так и за рубежом, просто и ясно объясняет природу и характер внутреннего порядка в кристаллах.

С Л О В А Р Ь

Абсолютная конфигурация. Пространственное расположение атомов в одном из энантиоморфов, не зависящее от выбранной системы координат. Абсолютная конфигурация любого энантиоморфа отличается от его зеркального изображения (т. е. не мо­ жет быть совмещена с ним).

Автоматический дифрактометр. Прибор для автоматического измерения и записи интенсивностей дифрагированных пучков. Взаимная ориентация кристалла и детектора по отношению к ис­ точнику излучения рассчитывается для нескольких выбранных рефлексов, заранее проиндицированных кристаллографом. ЭВМ вычисляет эти ориентационные углы и перемещает прибор так, что относительное угловое расположение кристалла и детектора изменяется в желаемом направлении.

Амплитуда. Максимальное численное значение периодически изменяющейся величины, отсчитываемое от равновесного нуле­ вого значения.

Ангстрем. Единица длины: 1 А = 10~8 см.

Анизотропный. Проявляющий различные свойства в разных направлениях.

Аномальная дисперсия. Эффект аномального рассеяния при длинах волн, вблизи которых происходит сильное поглощение из­ лучения. Сильно поглощающий атом изменяет фазу рассеянного излучения совсем не так, как другие атомы структуры.

Асимметрическая единица. Уникальная часть кристалличе­ ской структуры, не имеющая ни плоскости, ни оси, ни центра симметрии, не говоря уже о трансляционной симметрии. Действие операций симметрии пространственной группы на асимметричную единицу приводит к воссозданию всего содержимого элементарной ячейки, а следовательно, и всего кристалла.

Атомные параметры. Числа, описывающие положения атомов в элементарной ячейке и протяженность их колебания. Эти пара­ метры измеряются в системе координат, оси которой параллельны осям ячейки, а их численные значения соответствуют долям пара­ метров элементарной ячейки. Изотропное движение атомов опре­ деляется одним параметром, анизотропное (в простейшем вари­ анте) — шестью параметрами.

Атомный фактор рассеяния. Рентгеновские лучи возбуждают колебания электронов и атомов, заставляя последние вести себя как источники вторичного излучения. Рассеивающая сила одного атома зависит от его электронной структуры и угла рассеяния и существенно изменяется, если рентгеновские лучи заметно поглощаются этим атомом. Рассеивающая сила измеряется

224 Словарь

по отношению к рассеянию одним электроном, находящимся в тех же условиях. Атомное рассеяние уменьшается при увеличении ко­ лебаний атома (см. Температурный фактор).

Вектор. Величина, для описания которой используют длину, направление и знак. Вектор часто представляют в виде прямой, длина которой соответствует его длине (абсолютной величине, или просто величине), а ориентация этой прямой показывает на­ правление. При этом знак вектора указывается стрелкой на од­ ном из концов линии. При сложении двух векторов один из них помещают в начало (основание стрелки) другого и проводят пря­ мую от начала первого вектора к концу второго: тогда резуль­ тирующий вектор будет направлен по этой прямой, а величина его будет равна построенному отрезку. Сложение векторов можно продолжать до бесконечности. Скалярное произведение а-Ь равно

каждого измерения. При уточнении по методу наименьших квад­ ратов вес должен быть обратно пропорционален квадрату оце­ ненного стандартного отклонения для данного измерения. Однако в ряде случаев пользуются и другими методами оценки веса.

Винтовая ось. Для винтовой оси, обозначаемой символом пг, соответствующая симметрическая операция сводится к вращению вокруг этой оси на (360/п)° и инверсии относительно центра сим­ метрии, лежащего на оси.

Гексагональная элементарная ячейка. Элементарная ячейка, ребра которой а и b равны между собой, угол между а и b ра­

Гониометрическая головка. Приспособление для ориентировки кристалла, основанное на движении дуги и трансляционном дви­ жении.

Дислокация. Несовершенство в регулярно повторяющейся внутренней структуре кристалла.

Дифрактометр. Прибор для измерения дифракционных эф­ фектов, в частности для измерения направлений и интенсивностей дифрагированных пучков (см. Автоматический дифрактометр).

Дифракционная решетка. Система близких эквидистантных параллельных щелей, обычно на полированной поверхности.

Дифракция. При взаимодействии излучения с краями непро­ зрачного предмета, при прохождении излучения через узкую щель или при его отражении от линованной поверхности (дифракци­ онной решетки) волны отклоняются, в результате чего возникают кольца в виде светлых и темных параллельных полос. Этот эф­ фект легче всего объяснить, если рассматривать края объекта, щели или вырезанных на поверхности линий как вторичные ис­ точники волн, возникающих во всех направлениях. Вторичные волны интерферируют одна с другой, и интенсивность пучка в данном направлении как раз и определяется суперпозицией вто­

ричных волн в этом направлении. При прохождении света через узкую щель волны, идущие вперед (в направлении первичного пучка), находятся в фазе. Для любого другого направления каж­ дая вторичная волна несколько отличается по фазе от соседней волны, причем разность фаз зависит от длины волны излучения и угла отклонения от прямого пучка. Чем короче волна или чем больше угол, тем больше должны быть разность фаз между дан­ ной волной и соседней. Уменьшение интенсивности в данном на­ правлении зависит от угла, под которым находится наблюдатель, длины волны излучения и ширины щели (рис. 6).

Дифференциальный синтез. Метод уточнения параметров ка­ кого-либо атома, основанный на вычислении наклона или кри­ визны разностного синтеза в области, соответствующей этому атому.

Зеркальная плоскость. Элемент симметрии, соответствующая симметрическая операция которого напоминает отражение в плос­ ком зеркале. В результате применения операции зеркального отра­ жения изображение правого объекта станет левым, и наоборот.

Изоморфизм. Подобие формы кристалла, размеров элементар­ ной ячейки и структуры для различных соединений сходного со­ става. В идеале изоморфные вещества настолько близки, что они могут образовать более или менее непрерывный ряд твердых растворов.

Изотропный. Проявляющий одинаковые свойства при измере­ ниях в любом направлении.

Инверсия. Операция симметрии, аналогичная выворачиванию перчатки наизнанку; в результате правая рука обращается в ле­ вую и наоборот. Если провести через любую точку, принадлежа­ щую некоторому предмету, и точку, называемую центром инвер­ сии (или центром симметрии), прямую и найти на этой прямой другую точку, отстоящую на то же расстояние от центра, то обе точки будут эквивалентны. Поэтому, когда центр инверсии нахо­ дится в начале координат, то каждая точка х, у, z преобразуется в —х, —у, —z.

Карта суперпозиции векторов. Метод анализа паттерсоновской карты, заключающийся в том, что начало этой карты по­ очередно помещают в точки, соответствующие атомам, положения которых уже известны, и должным образом комбинируют нало­

женные карты.

Карта электронной плотности. Контурное представление элек­ тронной плотности в разных точках структуры. Под трехмерной картой подразумевается наложение карт, представляющих собой двумерные сечения электронной плотности так, чтобы они были параллельны одна другой и находились на различных уровнях элементарной ячейки.

Комплексное число. Выражение вида а + ib, где а и Ь— дей­

ствительные числа, a i = V — 1-

Кристалл. Твердое тело с регулярно повторяющимся внутрен­ ним порядком расположения атомов.

Кристаллическая решетка. Кристаллы построены из групп атомов, повторяющихся в трех измерениях через определенные

226 Словарь

интервалы в одной и той же ориентации. Для некоторых целей каждую такую группу атомов заменяют точкой; набор получен­ ных таким образом точек представляет собой пространственную, или кристаллическую, решетку кристалла. Это понятие имеет условный смысл, и потому его нельзя использовать для обозначе­ ния полного размещения атомов. Каждая кристаллическая ре­ шетка является решеткой Бравэ.

Кристаллическая система. Семь кристаллических систем, ко­ торые легче всего классифицировать в терминах их симметрии (см. приложение 1), соответствуют семи фундаментальным фор­ мам элементарных ячеек, совместимых с 14 решетками Бравэ.

Кристаллическая структура. Взаимное размещение атомов, молекул или ионов, упакованных на решетке и образующих кри­ сталл.

Кубическая элементарная ячейка. Ячейка, в которой все длины осей благодаря симметрии одинаковы, а все углы между осями равны 90° (а = b = с, а = |3 = у = 90°).

Лауэграмма. Дифракционная рентгенограмма, получающаяся в результате прохождения рентгеновского пучка с широким диа­ пазоном длин волн («белых» рентгеновских лучей) вдоль главной оси стационарного кристалла. На такой рентгенограмме ясно видна симметрия дифракционной картины.

Либрация. Форма движения, соответствующая скорее коле­ банию по дуге, чем по прямой линии.

Метод изоморфного замещения. Метод вывода фаз из данных интенсивности рефлексов двух или более изоморфных кристаллов. Структурный фактор вычисляют векторным сложением вкладов атомов, составляющих структуру (см. приложение 8 и рис. 27

и 35).

Метод наименьших квадратов. Статистический метод под­ гонки теоретического уравнения к результатам наблюдений; он заключается в минимизации суммы квадратов отклонений вычис­ ленных величин от наблюдаемых. В рентгеноструктурном анализе отношение числа наблюдаемых интенсивностей к числу опреде­

уточнении приближенной структуры статистические методы, такие, как метод наименьших квадратов, оказываются очень эффектив­ ными (сложности встречаются при расшифровке таких больших молекул, как белки, для которых указанное отношение значи­ тельно меньше). При уточнении по методу наименьших квадра­ тов используют быстродействующие ЭВМ.

Метод тяжелого атома. Метод вывода фазовых углов, в ко­ тором фазы, вычисленные по положению тяжелого атома, исполь­ зуются для расчета приближенной карты электронной плотности; в этой карте могут проявиться дальнейшие детали структуры. При последовательном построении карт электронной плотности по некоторым выбранным пикам уточняются фазы и проявляются более легкие атомы.

Миллеровские индексы. Плоскость с миллеровскими индек­ сами /г, k и I пересекает элементарную ячейку с осями а, Ь и с