к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Кварц

Кварц - кристаллич. двуокись кремния SiO2, один из осн. минералов земной коры. Природные кристаллы К. имеют размеры от песчинок до неск. десятков см, но встречаются кристаллы размером 1 м и более. Про-мышленно производятся синтетич. кристаллы К.

Осн. кристаллич. модификацией SiO2, существующей при обычных темп-pax и давлениях, является 2501-50.jpg-К.; эту модификацию и наз. собственно К. Кристаллич. структура К. образована из кремнекислородных тетраэдров SiO4: находящийся в центре их катион Si окружён по тетраэдру четырьмя анионами О, а каждый ион О, осуществляя сцепление тетраэдров, связан с двумя ионами кремния (рис. 1). Заряд катионов Si - ок. +2е, анионов О - ок. -1е; связь между Si и О носит ионноковалентный характер. Параметры элементарной ячейки 2501-51.jpg-К.: а=0,4903 нм, с=0,5393 нм, точечная группа 32. Для 2501-52.jpg-К. точечная группа 32 реализуется в атомной структуре в двух энантиоморфных (правой и левой) пространственных группах. Поэтому в природе в равной мере встречаются кристаллы правого и левого К. Тетраэдры SiO4 вдоль гл. оси с расположены в структуре по винтовой линии, но закрутка винта соответственно правая или левая.

Кристаллы К.- удлинённо- призматические или дипирами-дальные с гранями гексагональной призмы и двумя ромбоэдрами. Кристаллы правого и левого К. различаются по расположению граней трапецоэдра и тригональной дипирамиды (рис. 2). Часто К. сдвойни-кован (см. Двойникование)и кажущиеся монокристаллы оказываются тесным срастанием или прорастанием двух индивидов. Сростки левого К. с правым, в к-рых структура одного является зеркальным изображением структуры другого в плоскости, нормальной к оси 2-го порядка, наз. бразильскими двойниками (рис. 3, а). Двойники, сложенные из одноимённых левых или правых индивидов, повёрнутых относительно друг друга вокруг вертикальной оси на 180°, наз. д о ф и н е й-скими (рис. 3, б). Они возникают в результате внутр. перестройки кристаллич. структуры при меха-нич. напряжениях, вызванных термич. сжатием или приложением внеш. сил. Выше 573 °С 2501-53.jpg-К. переходит в др. кристаллич. модификацию -2501-54.jpg-К. Кристаллы 2501-55.jpg-К. - гексагональные (точечная группа 62), структура их отличается от 2501-56.jpg -К. небольшим поворотом и более симметричным расположением тетраэдров SiO4.

Кроме2501-57.jpg- и2501-58.jpg-К. известны и др. кристаллич. модификации SiO2 - в интервале 870-1470 °С устойчив гексагональный тридимит, а выше 1470 °С - кубич. крис-таболит. При высоких темп-pax Т и давлениях Р возникают ещё две модификации - коэсит (при Р~2ГПа, Т~1000°С) и наиб. плотная - стишовит (Р~ ~10ГПа, Т~1500°С).

2501-59.jpg

Рис. 1. Структура кварца.

2501-60.jpg

Рис. 2. Правый (а) и левый (б) кристаллы кварца. Рис. 3. Двойники кварца: бразильский (а) и дофинийский (б).

Чистый кристалл К. бесцветен; ничтожные посторонние примеси вызывают разнообразную окраску К.; наиболее обычны бесцветные, молочно-белые или серые К. Прозрачные или полупрозрачные красиво окрашенные кристаллы наз. особо: бесцветные, прозрачные - горный хрусталь; фиолетовые - аметист; дымчатые - раухтопаз; чёрные - марион; золотисто-жёлтые - цитрин; добавка Со в синтетич. К. даёт красивую голубую окраску. Твёрдость К. по минералогич. шкале 7; плотн. 2650 кг/м2. Плавится при температуре 1710 °С и застывает при охлаждении в т. н. кварцевое стекло, в к-ром тетраэды Si04 сцеплены беспорядочно. Плавленный кварц - хороший изолятор; сопротивление кубика с ребром в 1 см при 18 °С равно 52501-61.jpg1018 Ом/см, коэф. линейного расширения 0,572501-62.jpg10-6 см/град.

К--оптически одноосный, положительный (см. Кристаллооптика ).Показатели преломления для дневного света с длиной волны 2501-63.jpg=589,3 им: пе= 1,553; по=1,544. Неокрашенный К. прозрачен для УФ- и частично ИК-лучей. При пропускании плоскополяризованного луча по направлению оптич. оси левые и правые кристаллы К. вращают плоскость поляризации в противоположные стороны. Значение угла вращения (на толщину пластинки в 1 мм) меняется в зависимости от2501-64.jpg и составляет для 2501-65.jpg=589 нм - 21,7°.

Оптич. свойства К. обусловили широкое применение его в оптич. приборостроении - из него делают призмы для спектрографов, монохроматоров, пластинки для вращения плоскости поляризации, линзы для УФ-оптики и т. п.

Отсутствие плоскостей и центра симметрии у кристаллов К. обусловливает наличие пьезоэлектрич. и пиро-электрич. свойств (см. Пьезоэлектричество ).Значения диэлектрич. проницаемости 2501-66.jpg, пьезоэлектрич. модуля dij и упругих коэф. Sij при комнатной температуре следующие: 2501-67.jpg=4,58; 2501-68.jpg=4,70; d11=-6,76-10-8; d14=2,562501-69.jpg10-8; S11=1,279; Sl2=-0,159; S13=-0,110; S14=-0,446; S33=0,956; S44=1,978.

Монокристаллы синтетич. К. выращивают из водных щелочных растворов SiO2 при давлениях 40-200 МПа и температурах 2501-71.jpg360 °С. Кристаллы синтетич. К. обладают стабильными пьезоэлектрич. свойствами, радиац. устойчивостью, высокой оптич. однородностью и др. ценными техн. свойствами. Кристаллич. элементы из К. находят широчайшее применение в радиотехнике и электронике - это пьезоэлектрич. стабилизаторы частоты (в т. ч. в кварцевых часах), фильтры, резонаторы, пьезо-датчики, пьезопластинки в УЗ-установках и т. д. В техн. химии, в технологии кристаллизации и др. широко используются тигли, сосуды и др. изделия из плавленного К.

Литература по кварцу

  1. Современная кристаллография, т. 2, М., 1979.

Б. К. Вайнштейн

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что только в 1990-х доплеровские измерения радиотелескопами показали скорость Маринова для CMB (космического микроволнового излучения), которую он открыл в 1974. Естественно, о Маринове никто не хотел вспоминать. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 21.11.2019 - 05:38: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
21.11.2019 - 05:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Марины Мелиховой - Карим_Хайдаров.
20.11.2019 - 07:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
19.11.2019 - 09:07: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
18.11.2019 - 19:10: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
16.11.2019 - 12:16: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Игоря Кулькова - Карим_Хайдаров.
15.11.2019 - 06:45: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
14.11.2019 - 12:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
13.11.2019 - 19:20: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
12.11.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Бориса Сергеевича Миронова - Карим_Хайдаров.
12.11.2019 - 11:49: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Веры Лесиной - Карим_Хайдаров.
10.11.2019 - 23:14: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Кирилла Мямлина - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution