Файл: Загальская, Ю. Г. Геометрическая кристаллография учеб. пособие.pdf

осям І0. Нетрудно показать, что вдоль особых направлений перио­ ды идентичности короткие, хотя и не обязательно кратчайшие.

Так, положение плоской сетки 1, параллельной оси Z (рис. 15), определяется параметрами За (по оси X) и 2b (по оси У); плоской сетки 2 — параметрами а и Ь. «Закон решетки» требует, чтобы сетки, параллельные данной, — сетки одного семейства — прохо­ дили через каждый узел решетки. Из рис. 15 очевидно, что все эти сетки пересекают координатные оси в одинаковом отношении. Дей­ ствительно, сетки 1, V, 1", V" отсекают на осях X, Y и Z следующие отрезки в долях а, Ь, с:

Положение всего семейства параллельных сеток, а следователь­ но, и определяемой им грани кристалла, однозначно выражается отношением их параметров, измеренных соответствующими проме­ жутками рядов:

1 2

=1 : — : о° = p:q:r,

нечности) предпочитают пользоваться отношением обратных (так­ же целочисленных) величин — /г, k, I — индексов Миллера. Три индекса, записанные без знаков отношений в круглых скобках, представляют с и м в о л г р а н и (hkl).

Из рис. 15 следует, что символ семейства узловых сеток 1 (гра­ ни 1) определится как (230), так как

— : — : — = 2 : 3 : 0 .

3 2 оо

Легко видеть, что символы граней 2 — (ПО), 3 — (210) и 4 — (І40).

10 Параллелепипед, построенный на векторах а, Ь, с, называют элементар­ ной ячейкой пространственной решетки, а величины а, Ь, с и углы между коорди­

34

Все сказанное нетрудно перевести на язык аналитической гео­ метрии. Действительно, плоскость (грань, узловая сетка) опреде­ ляется уравнением вида

Заменив грань кристалла узловой сеткой, проходящей через начало координат параллельно грани, можем воспользоваться уравнением вида

Кроме начала координат такая сетка проходит и через другие узлы

причем х\, у и Z\, Х2 , у% г2 — целые числа, а а, b и с — масштабные единицы (периоды повторяемости) по соответствующим координат­ ным осям.

Подставив значения координат двух узлов в систему (3), полу­ чим

Аах1+ Bby1+ Ccz1 = 0, |

Аах2-j- Bby2+ Ccz2= 0. J

Совместное решение уравнений (4), выраженное через опреде­ лители, позволяет найти отношение их коэффициентов:

Так как определители, составленные из целых чисел, суть целые числа, можно записать

Аа = hm; Bb = km; Сс = Іт,

где /г, к, I — целые взаимно простые числа; т — общий множи­ тель.

Таким образом, уравнение плоскости AX + BY+CZ = 0 в его кри­ сталлографическом выражении (для узловой сетки) имеет вид

Узловые сетки, параллельные сетке, проходящей через начало координат, имеют уравнение вида

hx kij + lz — р,

где р — целое число. Наименьшему р — единице — отвечает сетка, которая, как нетрудно увидеть, будет ближайшей к началу коор­ динат:

меренные периодами повторяемости a, b и с. Нетрудно показать, что вторая, третья и т. д. сетки отсекут на осях отрезки, равные соответственно

не что иное, как мнллеровские индексы сетки (грани); 2 ) семейство узловых сеток, параллельных грани с символом {hkl), делит реб­ ра а, Ь, с примитивной элементарной ячейки соответственно на h, к

иI частей (см. рис. 15).

§3. Символы узловых рядов (ребер) кристалла

В кристалле, где все параллельные направления идентичны друг другу, узловой ряд, проходящий через начало координат,

Рис. 16. Определение символов узловых ря­ дов (ребер) кристалла

характеризует все данное семейство рядов. Следовательно, для определения положения узлового ряда (или ребра кристалла) до­

36

статочно координаты х, у и г одной его точки (узла) измерить пе­

ношение, приведенное к отношению целых взаимно простых чисел

г, s, t, записывают в квадратных скобках и называют символом ребра М ] 11 (рис. 16),

§ 4. Закон Гаю и. О пределение символов граней и ребер кристаллических многогранников

Все изложенное выше составляет сущность известного з а к о н а р а ц и о н а л ь н о с т и д в о й н ы х о т н о ш е н и й п а р а н е т -

Рнс. 17. К закону рациональ­ ности двойных отношений па­ раметров (закону Гаюи)

р о в — закона рациональности индексов, сформулированного Гаюи

где т, п, р — целые и для реальных кристаллов сравнительно не­ большие числа. Одну из граней, пересекающую три координатные оси (например, Л0В0Со), можно принять за исходную (параметри­ ческую) и ее параметры считать единицами измерения по соответ-1

11 Часто предпочитают говорить не о символе отдельного ребра, а о сим­ воле оси зоны (или просто о символе зоны). З о н о й , или поясом, кристалла на­ зывают совокупность граней, пересекающихся по параллельным ребрам. Грани одной зоны можно называть т а у т о з о н а л ь н ы м и.

37

ствующпм осям для всех остальных граней н ребер данного кри­ сталла 12.

Для нахождения с и м в о л а некоторой г р а н п отрезки, отсе­ каемые ею на координатных осях, измеряют отрезками параметри­ ческой грани по соответствующим осям. Взяв отношения о б р а т ­

ни — ( 111) 13, отсюда другое ее название — «е д и н и ч н а я».

Для определения символа некоторого р е б р а надо координаты любой его точки измерить соответствующими параметрами единич­ ной грани и взять отношение полученных величин:

Итак, закон Гаюи, устанавливая зависимость во взаимном рас­ положении граней (и ребер) кристалла, позволяет, выбрав коор­ динатные оси и параметрическую грань, получать возможные гра­ ни и ребра кристалла заданием плоскостей и направлений с рацио­ нальными индексами.

§ 5. Единичная грань в кристаллах разных сингоний

лишь, что параметры именно этой грани выбраны за относитель­ ные единицы измерения параметров всех остальных граней (и ре­ бер) данного кристалла.

Если параметрическую грань удалось выбрать так, что ее параметры а, Ъ, с оказались пропорциональными параметрам элементарной ячейки, то отно­ шение а : Ь : с может служить характеристикой кристалла. Обычно одну из ве­

38