Einführung in die geometrische und physikalische Kristallographie

LaBt man nun ein Chromalaunoktaeder in einer Losung von Alu miniumalaun weiterwachsen, so kann man den Ansatz paralleler Schichten vor Augen fiihren: ein Kern von violettem Chromalaun ist dann nach Beendigung des Versuches von einer parallel gelagerten Schicht von farblo sem Aluminiumalaun umgeben. Frei lich handelt es sich in diesem FaIle schon urn zwei verschiedene Kristall arten, die nur insofern als gleichartig aufgefaBt werden konnen, als sie so wohl nach ihrer chemischen Konstitu tion als auch in bezug auf ihre Kristall 1 form als analog zu betrachten sind . Die Abb. 1 bis 3 geben Beispiele sol chen Schichtenwachstums; Abb. 2 zeigt das Entstehen einer sog. "Sanduhrstr- tur", Abb. 3 stellt iihnliche Anwachs- Abb.3.AnwachspyramidenanKa- pyramiden bei Calcitkristallen dar. spatkristallen von Rabenstein Aus dies en Beobachtungen ist zu schlieRen, daB sich in gewissen Zeitabstanden auf jede Kristallflache eine parallele Schicht neuer Kristallsubstanz anlagert. Betrachten wir nun einen Kristall etwas naher, der von verschieden artigen Flachen begrenzt ist. Dann erkennen wir die beachtenswerte Tat sache, daB die auf verschiedenartigen Flachen, Fa, F , F , angelagerten b c Schichten ungleich dick sind (Abb. 4). Hier ha ben wir schon die eingangs erwiihnte Richtungs abhiingigkeit! Geometrisch konnen wir diesen physikali schen Vorgang des Wachstums am einfachsten vektoriell erfassen.

Klappentext

LaBt man nun ein Chromalaunoktaeder in einer Losung von Alu­ miniumalaun weiterwachsen, so kann man den Ansatz paralleler Schichten vor Augen fiihren: ein Kern von violettem Chromalaun ist dann nach Beendigung des Versuches von einer parallel gelagerten Schicht von farblo­ sem Aluminiumalaun umgeben. Frei­ lich handelt es sich in diesem FaIle schon urn zwei verschiedene Kristall­ arten, die nur insofern als gleichartig aufgefaBt werden konnen, als sie so­ wohl nach ihrer chemischen Konstitu­ tion als auch in bezug auf ihre Kristall­ 1 form als analog zu betrachten sind . Die Abb. 1 bis 3 geben Beispiele sol­ chen Schichtenwachstums; Abb. 2 zeigt das Entstehen einer sog. "Sanduhrstr- tur", Abb. 3 stellt iihnliche Anwachs- Abb.3.AnwachspyramidenanKa- pyramiden bei Calcitkristallen dar. spatkristallen von Rabenstein Aus dies en Beobachtungen ist zu schlieRen, daB sich in gewissen Zeitabstanden auf jede Kristallflache eine parallele Schicht neuer Kristallsubstanz anlagert. Betrachten wir nun einen Kristall etwas naher, der von verschieden­ artigen Flachen begrenzt ist. Dann erkennen wir die beachtenswerte Tat­ sache, daB die auf verschiedenartigen Flachen, Fa, F , F , angelagerten b c Schichten ungleich dick sind (Abb. 4). Hier ha­ ben wir schon die eingangs erwiihnte Richtungs­ abhiingigkeit! Geometrisch konnen wir diesen physikali­ schen Vorgang des Wachstums am einfachsten vektoriell erfassen.

Inhalt
Erster Teil Kristallographie.- Morphologische Kristallographie.- I. Die kristallographischen Grundgesetze.- a) Gesetz von der Konstanz der Flächenwinkel.- Anlegegoniometer.- b) Das Symmetrieprinzip in der Kristallwelt.- c) Das Parametergesetz.- 1. Achsenkreuz und Parametergesetz.- 2. Charakterisierung der Flächenarten.- 3. Erklärung des Parametergesetzes aus dem Feinbau der Kristalle..- 4. Indizierungsmethoden.- Millersche Indices..- d) Das Zonengesetz.- Das Zonensymbol.- Die Zonenregeln.- Die Komplikationsregel.- e) Kristallmessung mittels Reflexionsgoniometers.- 1. Prinzip des einkreisigen Reflexionsgoniometers.- 2. Das einkreisige Goniometer.- 3. Das zweikreisige Reflexionsgoniometer. Sphärische Koordinaten ? und ?.- II. Methoden der graphischen Darstellung der Kristalle.- a) Bildhafte Darstellung (Parallelperspektive).- b) Schematische Darstellungen.- 1. Stereographische Projektion.- 2. Gnomonische Projektion.- 3. Als Beispiel: Schwefelkristall in stereographischer und gnomonischer Projektion.- c) Konstruktion des Achsenverhältnisses bei Kristallen mit rechtwinkeligem Achsenkreuz.- III. Die Grundaufgaben der stereographischen Projektion.- a) Konstruktive Durchführung (ohne schablonenmäßige Behelfe).- b) Die Anwendung des Wulffschen Netzes.- IV. Die Symmetriegesetze in der Kristallwelt und ihr Einfluß auf die Verteilung und die Form der Flächen.- a) Das Symmetriezentrum.- b) Drehungsachsen (Deckachsen), Gyren.- Über die Möglichkeiten von Deckachsenkombinationen.- c) Spiegelebene (Symmetrieebene) und deren Beziehung zum Symmetriezentrum.- d) Achsen der zusammengesetzten Symmetrie (Achsen II. Art), Gyroiden: Inversionsachsen und Drehspiegelachsen.- e) Flächensymmetrie.- f) Ätzfiguren, ein Hilfsmittel zur Feststellung der Flächensymmetrie.- V. Entwicklung der Kristallklassen auf Grund der fünf Prinzipien der Formbildung (fünf einfache Stufen der Symmetrie).- VI. Die 32 Kristallklassen in ihrer Gruppierung auf sieben Abteilungen (Kristallsysteme).- a) Hauptzonenverband: Neunzonensystem.- b) Die sieben Kristallsysteme.- c) Kristallklassen mit centrogyroidaler Herleitung.- VII. Bezeichnungsweise der Kristallklassen.- a) Die Schoenfliesschen Symbole.- b) Die Hermann-Mauguinschen Symbole.- VIII. Formenbeschreibung für die einzelnen Kristallsysteme mit Beispielen konstruktiver Darstellung in stereographischer Projektion.- a) Triklines System.- b) Monoklines System.- c) Rhombisches System.- d) Tetragonales System.- e) Hexagonales System.- f) Rhomboedrisches System.- Rhomboedrische Indizierung.- g) Kubisches oder tesserales System.- IX. Zwillingsbildungen.- a) Zwillingsgesetze.- b) Ausbildung der Zwillingskristalle.- X. Kristalltracht.- Kristallographie des Diskontinuums.- XI. Die Raumgittervorstellung über den Feinbau der Kristalle.- a) Anfänge und Entwicklung der Theorien über die Kristallstruktur.- b) Einige Begriffe aus der Gittergeometrie.- XII. Die 14 Bravaisschen Gitter (Translationsgruppen) und der Begriff des Elementarkörpers.- Dichteste Kugelpackungen.- XIII Die Weiterentwicklung der Strukturtheorie.- a) Die Sohnckeschen Punktsysteme.- b) Zusätzliche Symmetrieelemente des Feinbaues.- 1. Schraubenachsen.- 2. Gleitspiegelebenen.- c) Die Vollendung der Strukturtheorie.- XIV. Die Schoenfliesschen Raumgruppen.- a) Punktlagen: Zähligkeit und Eigensymmetrie.- b) Beispiel einer Struktur.- Erschließung der Kristallstruktur: Röntgenkristallographie.- XV. Das Laue-Verfahren.- a) Experimentelle Durchführung und Erklärung durch das Braggsche Reflexionsgesetz.- b) Die Indizierung einer Laue-Aufnahme.- c) Die im Laue-Bild direkt erkennbaren kristallographischen Gesetzmäßigkeiten.- 1. Der Zonenverband.- 2. Die Symmetrie.- d) Die Strukturermittlung der Alkalihalogenide.- XVI. Das Braggsche Spektrometerverfahren.- a) Prinzip und experimentelle Durchführung.- b) Die Verifizierung der NaCl-Struktur.- XVII. Das Drehkristallverfahren mit photographischer Registrierung der Reflexe.- a) Schichtlinienaufnahmen.- b) Diskussion der Möglichkeit eindeutiger Indizierung von Drehkristallaufnahmen im allgemeinen.- 1.Der Begriff des reziproken Gitters.- 2.Drehung um einen beschränkten Winkelbereich (Schwenkaufnahmen).- 3.Drehkristallaufnahmen bei gleichzeitiger Mitbewegung des photographischen Films in bestimmter Richtung (Röntgengoniometerverfahren).- XVIII. Das Pulver-Verfahren nach Debye-Scherrer und Hull.- a) Prinzip und Aufnahmetechnik.- Absorptionskorrektur.- b) Auswertung von Debye-Scherrer-Diagrammen.- XIX. Der Gang einer Strukturanalyse im allgemeinen.- Zweiter Teil Kristallphysik.- Die Festigkeitserscheinungen.- I. Elastizität.- II. Plastizität.- a) Blattgleitung, Translation.- b) Zwillingsgleitung = einfache Schiebung.- III. Spaltbarkeit.- a) Bruch.- b) Spaltarten.- 1.Schlagspaltung.- 2.Druckspaltung.- 3.Zugspaltung.- c) Spaltformen.- d) Zerreißfestigkeit.- e) Zermalmungsfestigkeit.- VI. Härte.- a) Ritzhärte.- b) Schleifhärte.- c) Eindruckhärten.- V. Schlag- und Druckfiguren.- Kristalloptik.- VI. Grundlagen im optischen Verhalten nicht absorbierender Kristalle.- a) Farbe, Durchlässigkeit, Glanz.- 1. Farbe.- Strich.- Interferenzfarben.- 2.Brechung (Dur…