Krystalografia

Wygląd przypnij ukryj

Krystalografia (od greckich słów κρύσταλλος krystallos – „lód”, które później zaczęło oznaczać także kryształ górski i inne kryształy, oraz γράφω grapho – „piszę”) – nauka o kryształach, krystalitach oraz substancjach o strukturze częściowo uporządkowanej. Jej zakres pokrywa się częściowo z mineralogią, fizyką ciała stałego, chemią i materiałoznawstwem.

Dziedzina ta obejmuje między innymi:

• Geometrię kryształów: morfologia i symetria kryształów
• Krystalochemię
• Fizyczno-chemiczną krystalografię: struktury rzeczywiste, krystalizacja i wzrost kryształów, dyfuzja, przejścia fazowe
• Fizykę kryształów
• Analizę strukturalną: rentgenografia strukturalna, neutronografia
• Krystalografię mezoskopową: domeny, bliźniaki
• Biokrystalografię: rozwiązywanie struktur białek, techniki hodowli kryształów makrocząsteczek
• Krystalografię techniczną: oznaczanie zawartości próbki metodami dyfraktometrii proszkowej, metody otrzymywania kryształów syntetycznych
• Badania uporządkowanych systemów niekrystalicznych: pseudosymetryczne kryształy (kwazikryształy, struktury modulowane), ciekłe kryształy, badanie powierzchni zewnętrznych i granicznych, bliskie uporządkowanie w szkłach

Historia

• 1669: Niels Stensen formułuje prawo stałości kątów
• 1801: René-Just Haüy odkrywa prawo symetrii kryształów
• 1848: Ludwik Pasteur – ogłoszenie wyników badań nad optycznie czynnymi izomerami kwasu winowego
• 1890/91: Arthur Moritz Schönflies i Jewgraf Fiodorow wyprowadzają 230 krystalograficzne grupy przestrzenne
• 1912: Max von Laue przeprowadza pierwsze doświadczenie ugięcia promieniowania rentgenowskiego na krysztale
• 1913: William Henry Bragg i jego syn William Lawrence Bragg rozwiązują struktury kilku minerałów (Nagroda Nobla 1915)
• 1934: Arthur Lindo Patterson wyprowadza nazwaną od jego nazwiska funkcję Pattersona, która umożliwia rozwiązanie problemu fazowego dla struktur zawierających atom ciężkiego pierwiastka
• 1949: Dorothy Crowfoot Hodgkin rozwiązuje strukturę penicyliny i w 1961 strukturę witaminy B12 (Nagroda Nobla 1964)
• 1951: Linus Pauling na podstawie obserwacji krystalograficznych i właściwości wiązań chemicznych postuluje motywy alfa-helisy i beta-kartki, jako głównych motywów w białkach (Nagroda Nobla 1954)
• 1953: James Watson i Francis Crick, wykorzystując wyniki pracy Rosalind Franklin, która sporządziła dokładny rentegenogram sodowej soli DNA, wyjaśniają strukturę DNA (Nagroda Nobla 1962)
• 1956: Herbert A. Hauptman i Jerome Karle wyprowadzają wzór tangensowy używany do rozwiązania struktur kryształów niecentrosymetrycznych (Nagroda Nobla 1985)
• 1958: John Kendrew rozwiązuje strukturę mioglobiny – pierwsze białko rozwiązane metodami krystalografii
• 1959: Max Perutz rozwiązuje za pomocą krystalografii strukturę hemoglobiny (Nagroda Nobla 1962)
• 1984: Dan Shechtman ze współpracownikami odkrywa w kwazikryształach szybko wychłodzonego stopu glinu i manganu pięciokrotną oś symetrii (Nagroda Nobla 2011)

Sieć krystaliczna

Układ krystalograficzny

Zobacz też

• faza (fizyka)
• ciało amorficzne
• rentgenografia strukturalna
• kosmomineralogia

Bibliografia

• Józef Chojnacki: Rentgenografia. Informacje bibliograficzne . PWN, 1960. .
• Józef Chojnacki: Krystalografia chemiczna i fizyczna. Informacje bibliograficzne . PWN, 1961. .
• Józef Chojnacki: Metalografia strukturalna. Informacje bibliograficzne . Wydawnictwo „Śląsk”, 1966. .
• Józef Chojnacki: Elementy krystalografii chemicznej i fizycznej. Informacje bibliograficzne . PWN, 1973. .

Linki zewnętrzne

• Crystallography, mathematical (ang.), Encyclopedia of Mathematics, encyclopediaofmath.org .

Nauki fizyczne

główne działy fizyki	doświadczalna matematyczna stosowana inżynierska teoretyczna fizyka klasyczna teoria względności fizyka kwantowa
według zjawisk	mechanika ogólna dynamika kinematyka kinetyka statyka mechanika bryły sztywnej mechanika ośrodków ciągłych stereomechanika elastomechanika plastomechanika reologia mechanika płynów statyka płynów dynamika płynów hydromechanika hydrostatyka hydrodynamika magnetohydrodynamika aeromechanika aerostatyka aerodynamika aerotermodynamika obliczeniowa mechanika płynów termodynamika klasyczna, in. termostatyka kalorymetria termodynamika czarnych dziur termomechanika akustyka cymatyka aeroakustyka akustyka kwantowa termoakustyka elektrodynamika elektrostatyka magnetostatyka optyka akustooptyka elektrooptyka fotometria fotonika nanofotonika krystalooptyka magnetooptyka optyka atmosferyczna optyka elektronowa optyka geometryczna katoptryka dioptryka optyka falowa optyka instrumentalna optyka kwantowa optyka nieliniowa spektroskopia radiofizyka radiometria
według skali	fizyka subatomowa cząstek elementarnych jądrowa wysokich energii fizyka materii skondensowanej ciała stałego płynów plazmy kriofizyka inne atomowa molekularna
mechanika teoretyczna	klasyczna szczególna teoria względności kwantowa relatywistyczna mechanika kwantowa kwantowa mechanika statystyczna występujące w obu wersjach Lagrange’a Hamiltona statystyczna
teoria pola	klasyczna elektrodynamika klasyczna ogólna teoria względności kwantowa elektrodynamika kwantowa teoria elektrosłaba chromodynamika kwantowa model standardowy teorie wielkiej unifikacji grawitacja kwantowa teoria wszystkiego
interdyscy- plinarne	fizyka chemiczna i chemia fizyczna chemia kwantowa krystalografia termodynamika chemiczna geofizyka geodynamika geoelektryka geomagnetyka magnetometria grawimetria gradiometria hydrofizyka oceanografia fizyczna fizyka atmosfery aeronomia mikrofizyka chmur termodynamika atmosfery fizyka gleby petrofizyka sejsmologia planetologia selenologia selenografia meteorytyka astrofizyka mechanika nieba asterosejsmologia astrodynamika astrofizyka jądrowa astrofizyka cząstek heliofizyka heliosejsmologia kosmologia fizyczna kosmologia kwantowa astrochemia kosmochemia kosmomineralogia astronomia astrometria biofizyka bioakustyka biologia kwantowa biomechanika biotribologia neurofizyka psychofizyka psychoakustyka socjofizyka ekonofizyka inżynieria kwantowa informatyka kwantowa kryptologia kwantowa metrologia kwantowa inne działy stosowane agrofizyka fizyka komputerowa fizyka medyczna
inne specjalności	fizyka akceleratorów historia fizyki filozofia fizyki

Kontrola autorytatywna (dział fizyki):

• LCCN: sh85034498
• GND: 4033217-2
• NDL: 00565652
• BnF: 11958726f
• BNCF: 19645
• NKC: ph117214
• BNE: XX525386
• J9U: 987007536082805171

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: science/crystallography
• БРЭ: 2112947
• SNL: krystallografi
• DSDE: krystallografi
• Hrvatska enciklopedija: 34011