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| - Crystallography (from the Greek words crystallon = cold drop / frozen drop, with its meaning extending to all solids with some degree of transparency, and graphein = write) is the experimental science of determining the arrangement of atoms in solids. In older usage, it is the scientific study of crystals.
Before the development of X-ray diffraction crystallography (see below), the study of crystals was based on the geometry of the crystals. This involves measuring the angles of crystal faces relative to theoretical reference axes (crystallographic axes), and establishing the symmetry of the crystal in question. The former is carried out using a goniometer. The position in 3D space of each crystal face is plotted on a stereographic net, e.g. Wulff net or Lambert net. In fact, the pole to each face is plotted on the net. Each point is labelled with its Miller index. The final plot allows the symmetry of the crystal to be established.
Crystallographic methods now depend on the analysis of the diffraction patterns that emerge from a sample that is targeted by a beam of some type. The beam is not always electromagnetic radiation, even though X-rays are the most common choice. For some purposes electrons or neutrons are used, which is possible due to the wave properties of the particles. Crystallographers often explicitly state the type of illumination used when referring to a method, as with the terms X-ray diffraction, neutron diffraction and electron diffraction.
These three types of radiation interact with the specimen in different ways. X-rays interact with the spatial distribution of the valence electrons, while electrons are charged particles and therefore feel the total charge distribution of both the atomic nuclei and the surrounding electrons. Neutrons are scattered by the atomic nuclei through the strong nuclear forces, but in addition, the magnetic moment of neutrons is non-zero. They are therefore also scattered by magnetic fields. Because of these different forms of interaction, the three types of radiation are suitable for different crystallographic studies. (en)
- La cristalografía es la ciencia que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas. (es)
- Die Kristallographie bzw. -grafie ist die Wissenschaft von den Kristallen, ihrer Struktur, Entstehung bzw. Herstellung und ihrer Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten. (de)
- La cristallographie est la science qui se consacre à l'étude des substances cristallines à l'échelle atomique. Les propriétés physico-chimiques d'un cristal sont étroitement liées à l'arrangement spatial des atomes dans la matière. L'état cristallin est défini par un caractère périodique et ordonné à l'échelle atomique ou moléculaire. Le cristal est obtenu par translation dans toutes les directions d'une unité de base appelée maille élémentaire.
Elle est en rapport avec des disciplines aussi diverses que la physique, la chimie, les mathématiques, la biophysique, la biologie, la médecine, la science des matériaux, la métallurgie ainsi que les sciences de la terre. (fr)
- La cristallografia (dalle parole greche "crystallon" = "goccia gelata", con un significato che si estende a tutti i solidi con qualche grado di trasparenza, e "graphein" = "scrivere") è la scienza sperimentale che si occupa di determinare la disposizione degli atomi nei solidi.
In passato, era lo studio scientifico dei cristalli.
Prima dello sviluppo della cristallografia per diffrazione dei raggi X (vedi sotto), lo studio dei cristalli era basato sulla geometria dei cristalli.
Questo richiedeva la misurazione degli angoli che le facce di cristalli formavano rispetto agli assi di riferimento teorici (detti assi cristallografici).
Tale misura veniva eseguita per mezzo di un goniometro.
La posizione nello spazio tridimensionale di ogni faccia del cristallo veniva tracciata su una rete stereografica, cioè una rete di Wolff o una rete di Lambert.
In realtà, sulla rete veniva tracciata la normale di ogni faccia.
Ogni punto veniva etichettato con il suo indice di Miller.
Il modello finale permetteva di stabilire la simmetria del cristallo.
I metodi cristallografici adesso si basano sull'analisi dei pattern di diffrazione che emergono da un campione bersagliato da un raggio di qualche tipo.
Il raggio non è sempre di natura elettromagnetica, sebbene i raggi X siano il tipo di radiazione più usato.
Per alcuni scopi si usano elettroni o neutroni, il che è possibile a causa delle proprietà ondulatorie delle particelle elementari.
I raggi X sono utili per visualizzare le nubi elettroniche che compongono gli atomi, mentre i metodi di diffrazione di neutroni riveleranno i nuclei degli atomi.
La diffrazione degli elettroni venne fatta per la prima volta nel 1927. Gli elettroni al contrario dei raggi X sono delle particelle cariche che quindi interagiscono fortemente con la materia. La diffrazione mediante elettroni è una tecnica molto
usata per lo studio delle superfici.
Si parla pertanto di diffrazione a raggi X, diffrazione di neutroni (o diffrazione neutronica), e diffrazione di elettroni (o diffrazione elettronica).
Se si parla semplicemente di diffrazione, si intende a raggi X. (it)
- 結晶学(けっしょうがく、crystallography)は結晶の幾何学的な特徴や、光学的な性質、物理的な性質、化学的性質等を研究する学問である。今日では結晶学の物理的側面は固体物理学、化学的側面は結晶化学で扱われる。
結晶学は、結晶の形態分類、光学的性質や、想定される原子・分子の配置との関係を調べる古典的な結晶学と、X線回折などの方法で原子配置を調べる現代的な結晶学に分けることができる。現在では原子配列決定のための方法論として、生化学や材料工学への応用の面が広がっている。
結晶学の主要な方法はある種のビームを当てた場合に起こる回折のパターンの分析である。このビームとして、最も普通に使われるのはX線である。目的によっては電子や中性子が用いられるが、これは粒子が波としての性質(量子力学で記述される)も有することによる。
古くから使われた方法としては顕微鏡があり、特に偏光顕微鏡は結晶の観察によく用いられてきた。しかし光の波長は原子や原子間の結合に比べて長すぎる。電子顕微鏡でもあまり細かい様子を調べることはできない。かといってもっと短い波長を使うと顕微鏡で実際のイメージを得ることはできない。このような短波長の波を集束できるような材料(レンズのようなもの)は存在しないからである(ただし最近、金でできたX線顕微鏡用フレネルゾーンプレートでX線を集束することはある程度可能となった)。
回折パターンからイメージを作り出すには数学的方法(フーリエ変換など)と、モデリングとその改良の過程が必要である。この過程で仮説的な「モデル」構造から数学的に予測される回折パターンを、試料から実際に得られたパターンと比較し、予測パターンと一致する程度までモデルの改良を繰り返す。
回折パターンは波が規則的配列によって回折される場合にしか得られない。したがって結晶学は基本的には結晶(あるいは測定目的で結晶させることのできる分子)にしか適用できない。
ただ実際には、繊維や粉末から得られたパターンにより分子に関する情報が得られている。これらは固体結晶ほどではないがある程度の秩序的構造を有していると考えられる。この程度の秩序でも分子の大まかな性質を求めるには十分である。たとえばDNAの二重らせん構造は繊維状サンプルから得られたX線回折パターンにより求められた。
結晶学の研究には結晶中の原子配置に由来する対称パターン(対称群)を網羅することも必要であり、このため群論や幾何学と深い関係がある。 (ja)
- Traditioneel is kristallografie alle wetenschappelijke studie aan kristallen, inclusief kristalgroei, macroscopische kristalvorm en andere macroscopische eigenschappen.
Met kristallografie wordt echter meestal bedoeld dat deel van het vakgebied dat is gericht op het bepalen van een kristalstructuur: de positie van de atomen in de kristallijne vaste stof.
Kristallografische methoden (volgens deze engere (her)definitie) zijn gebaseerd op diffractie van verschillende typen straling. Meestal is dat röntgenstraling, maar soms wordt ook diffractie van elektronen of neutronen gebruikt. Vaak wordt expliciet naar de straling verwezen in de naam van de techniek; zo spreekt men over röntgendiffractie, neutronendiffractie en elektronendiffractie. Men zegt vaak ten onrechte kristallografie wanneer men röntgendiffractie bedoelt. (nl)
- Krystallografi er læren om hvordan atomer er organisert i faste materialer (fast fase). Det benyttes ofte røntgen for å finne den tredimensjonale strukturen til materialene. (no)
- Krystalografia (od greckich słów krystallos – „lód”, które później zaczęło oznaczać także kryształ górski i inne kryształy, oraz grapho – „piszę”) – dział nauki zajmujący się opisem, klasyfikacją i badaniem kryształów, krystalitów oraz substancji 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, spektroskopia
*Krystalografię mezoskopową: domeny, bliźniaki
*Biokrystalografię: rozwiązywanie struktur białek, techniki hodowli kryształów makrocząsteczek
*Krystalografię techniczną: oznaczanie zawartości próbki metodami dyfraktografii proszkowej, wzrost kryształów technicznych
*Badania uporządkowanych systemów niekrystalicznych: pseudosymetryczne kryształy (kwazikryształy, struktury modulowane), ciekłe kryształy, badanie powierzchni zewnętrznych i granicznych, bliskie uporządkowanie w szkłach (pl)
- A cristalografia é a ciência experimental que tem como objeto de estudo a disposição dos átomos em sólidos.
É também a ciência experimental que estuda o cristal, ou cristais.
* Cristal: a maioria dos cristalígrafos hoje, usa o termo cristal referindo-se a qualquer sólido com estrutura interna ordenada, possua ele ou não faces externas. Podemos assim idealizar em um conceito mais amplo de cristal como: um sólido homogêneo possuindo ordem interna tridimensional que, sob condições favoráveis, pode manifestar-se externamente por superfícies limitante, planas e lisas.
O termo cristal pode ser usado em seu sentido mais amplo com modificadores indicando perfeição de desenvolvimento. Sendo assim são classificados em:
1) Euédrico (ou idiomórfico): possui faces bem formadas.
2) Subédrico (ou Subidiomórficos): possui faces imperfeitamente formadas.
3) Anédrico (ou informe): não possui faces.
Embora a maioria das substâncias, tanto naturais como sintéticas sejam cristalinas, a algumas delas falta qualquer estrutura interna ordenada. Diz-se que tais substâncias são amorfas. As substâncias amorfas de ocorrência natural, recebem o nome de mineralóides. (pt)
- Кристаллография — наука о кристаллах, их структуре, возникновении и свойствах.
Она тесно связана с минералогией, физикой твёрдых тел и химией; Исторически кристаллография возникла в рамках минералогии, как наука описывающая идеальные кристаллы. (ru)
- 晶体学,又称结晶学,是一门以确定固体中原子(或离子)排列方式为目的的实验科学。“晶体学”(crystallography)一词原先仅指对各种晶体性质的研究,但随着人们对物质在微观尺度上认识的加深,其词义已大大扩充。
在X射线衍射晶体学提出之前(介绍见下文),人们对晶体的研究主要集中于晶体的点阵几何上,包括测量各晶面相对于理论参考坐标系(晶体坐标轴)的夹角,以及建立晶体点阵的对称关系等等。夹角的测量用测角仪完成。每个晶面在三维空间中的位置用它们在一个立体球面坐标“网”上的投影点(一般称为投影“极”)表示。坐标网的又根据不同取法分为Wolff网和Lambert网。将一个晶体的各个晶面对应的极点在坐标网上画出,并标出晶面相应的密勒指数(Miller Indices),最终便可确定晶体的对称性关系。
现代晶体学研究主要通过分析晶体对各种电磁波束或粒子束的衍射图像来进行。辐射源除了最常用的X射线外,还包括电子束和中子束(根据德布罗意理论,这些基本粒子都具有波动性,参见条目波粒二象性),可以表现出和光波类似的性质)。晶体学家直接用辐射源的名字命名各种标定方法,如X射线衍射(常用英文缩写XRD),中子衍射和电子衍射。
以上三种辐射源与晶体学试样的作用方式有很大区别:X射线主要被原子(或离子)的最外层价电子所散射;电子由于带负电,会与包括原子核和核外电子在内的整个空间电荷分布场发生相互作用;中子不带电且质量较大,主要在与原子核发生碰撞时(碰撞的概率非常低)受到来自原子核的作用力;与此同时,由于中子自身的自旋磁矩不为零,它还会与原子(或离子)磁场相互作用。这三种不同的作用方式适应晶体学中不同方面的研究。 (zh)
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| rdfs:comment
| - Crystallography (from the Greek words crystallon = cold drop / frozen drop, with its meaning extending to all solids with some degree of transparency, and graphein = write) is the experimental science of determining the arrangement of atoms in solids. In older usage, it is the scientific study of crystals. (en)
- La cristalografía es la ciencia que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas. (es)
- Die Kristallographie bzw. -grafie ist die Wissenschaft von den Kristallen, ihrer Struktur, Entstehung bzw. Herstellung und ihrer Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten. (de)
- La cristallographie est la science qui se consacre à l'étude des substances cristallines à l'échelle atomique. Les propriétés physico-chimiques d'un cristal sont étroitement liées à l'arrangement spatial des atomes dans la matière. L'état cristallin est défini par un caractère périodique et ordonné à l'échelle atomique ou moléculaire. Le cristal est obtenu par translation dans toutes les directions d'une unité de base appelée maille élémentaire. (fr)
- La cristallografia (dalle parole greche "crystallon" = "goccia gelata", con un significato che si estende a tutti i solidi con qualche grado di trasparenza, e "graphein" = "scrivere") è la scienza sperimentale che si occupa di determinare la disposizione degli atomi nei solidi. In passato, era lo studio scientifico dei cristalli. (it)
- 結晶学(けっしょうがく、crystallography)は結晶の幾何学的な特徴や、光学的な性質、物理的な性質、化学的性質等を研究する学問である。今日では結晶学の物理的側面は固体物理学、化学的側面は結晶化学で扱われる。 (ja)
- Traditioneel is kristallografie alle wetenschappelijke studie aan kristallen, inclusief kristalgroei, macroscopische kristalvorm en andere macroscopische eigenschappen. (nl)
- Krystallografi er læren om hvordan atomer er organisert i faste materialer (fast fase). Det benyttes ofte røntgen for å finne den tredimensjonale strukturen til materialene. (no)
- Krystalografia (od greckich słów krystallos – „lód”, które później zaczęło oznaczać także kryształ górski i inne kryształy, oraz grapho – „piszę”) – dział nauki zajmujący się opisem, klasyfikacją i badaniem kryształów, krystalitów oraz substancji o strukturze częściowo uporządkowanej. Jej zakres pokrywa się częściowo z mineralogią, fizyką ciała stałego, chemią i materiałoznawstwem. (pl)
- A cristalografia é a ciência experimental que tem como objeto de estudo a disposição dos átomos em sólidos. É também a ciência experimental que estuda o cristal, ou cristais. * Cristal: a maioria dos cristalígrafos hoje, usa o termo cristal referindo-se a qualquer sólido com estrutura interna ordenada, possua ele ou não faces externas. (pt)
- Кристаллография — наука о кристаллах, их структуре, возникновении и свойствах. Она тесно связана с минералогией, физикой твёрдых тел и химией; Исторически кристаллография возникла в рамках минералогии, как наука описывающая идеальные кристаллы. (ru)
- 晶体学,又称结晶学,是一门以确定固体中原子(或离子)排列方式为目的的实验科学。“晶体学”(crystallography)一词原先仅指对各种晶体性质的研究,但随着人们对物质在微观尺度上认识的加深,其词义已大大扩充。 (zh)
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