Sieć przestrzenna jako model struktury wewnętrznej kryształów

Odwzorowaniem geometrycznym kryształu, z którego dadzą się logicznie wyprowadzić zarówno jego charakter anizotropowy, jak i prawa . rządzące jego formą zewnętrzną, tzn, prawo stałości kątów dwuścien- 4 nych i prawo parametrów racjonalnych — jest sieć przestrzenna, czyli zbiór punktów rozmieszczonych w przestrzeni w sposób prawidłowy (rys. 68). Zbiór taki można otrzymać w sposób następujący:

Przez przecięcie układu prostych równoległych i równoodległych innym podobnym układem prostych, leżących w tej samej płaszczyźnie i tworzących z poprzednimi kąt różny od 180°, otrzymuje się zespół punktów zwany siecią płaską (rys. 69). Punkty przecięcia prostych no szą nazwę węzłów sieci. Gdy przez dowolny węzeł przeprowadzi się prostą nie leżącą w płaszczyźnie sieci, podzieli się ją na szereg równych odcinków i w końcowym punkcie każdego odcinka zbuduje sieć płaską równoległą do otrzymanej poprzednio, całość tych sieci płaskich utworzy sieć przestrzenną. We wszystkich częściach sieci odstępy pomiędzy dwoma sąsiednimi węzłami są w różnych kierunkach różne, ale w kierunkach równoległych jednakowe. Takie rozmieszczenie węzłów sieci przestrzennej odpowiada jednorodności i anizotropii kryształów.

Poszczególne sieci płaskie przedstawiają obrazy ścian kryształu. Sposób rozmieszczenia węzłów na ścianach równoległych jest taki sam, co odpowiada identycznym własnościom równoległych ścian w krysztale. Dwie sieci płaskie przecinają się wzdłuż prostych, na których poszczególne węzły położone są w jednakowych od siebie odległościach. Proste przedstawiają obraz krawędzi kryształu.

Gdy poszczególne szeregi węzłów sieci przestrzennej przecinają się pod kątami 90° lub 60°, występują w sieci przestrzennej elementy symetrii (płaszczyzny, osie n-krotne), odpowiadające elementom symetrii kryształów.

Wobec tego, że sieć przestrzenna stanowi tak dokładne odzwierciedlenie zasadniczych cech stanu krystalicznego, krystalografowie dawno już doszli do przekonania, że poszczególne elementy budowy kryształów (cząsteczki, atomy czy jony) ułożone są w sposób prawidłowy, zajmując węzły sieci przestrzennej o odpowiednim stopniu symetrii.

Z każdej sieci przestrzennej można wyodrębnić równoległościan, z którego przez równoległe przesunięcie (translację) w trzech kierun- kach równoległych do trzech szeregów węzłów można odtworzyć sieć przestrzenną rozciągającą się na cały kryształ. Równoległościan taki nazywa się komórką elementarną danej sieci lub, krótko, komórką sieciową (ABCDEFGH na rys. 68).