БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (КР) Страница 137

  Лит.: Шубников А. В., Флинт Е. Е., Бокий Г. Б., Основы кристаллографии, М.— Л., 1940; Попов Г. М., Шафрановский И. И., Кристаллография, 4 изд., М., 1964; Белов Н. В., Структурная кристаллография, М., 1951; Бернал Дж. Д., Карлайл С. Х., Поля охвата обобщённой кристаллографии. (Обзор). «Кристаллография», 1968, т. 13, № 5; Вайнштейн Б. К., Кристаллография и научно-технический прогресс, там же, 1971, т. 16, в. 2, с. 261.

  М. П. Шаскольская.

«Кристаллография»

«Кристаллогра'фия», научный журнал АН СССР, публикующий статьи по проблемам атомной структуры, роста, свойств кристаллов и др. вопросам кристаллографии. Основан в 1956, издаётся в Москве. Ежегодно выходит один том, состоящий из 6 номеров (выпусков). Тираж устанавливается для каждого номера и колеблется в пределах от 1300 до 1700 экземпляров. С 1957 переводится в США на английский язык и выходит под названием «Soviet Physics Crystallography».

Кристаллографов союз

Кристалло'графов сою'з Международный (International Union of Cristallography; МКС), научная организация, осуществляющая международное сотрудничество в области кристаллографии, обмен информацией по теории, экспериментальным методам и применению результатов кристаллографических исследований. МКС организует также комплексные исследования с привлечением многих лабораторий мира, занимается накоплением и изданием кристаллографической информации и работает над стандартизацией единиц измерений, номенклатуры и символов, применяемых в кристаллографии. МКС организован в 1947 при участии советских учёных. В его составе национальные комитеты кристаллографов 30 стран мира (1972). Национальный комитет советских кристаллографов вошёл в МКС в 1954.

  Во главе МКС стоит президент (в 1966—1969 советский академик Н. В. Белов, с 1972 — английский учёный Д. Кроуфут-Ходжкин). Высший орган МКС — Генеральная ассамблея — созывается один раз в 3 года. Её решения осуществляет Исполнит, комитет (10 избираемых членов), созываемый ежегодно. Исполнит. комитет создаёт временные и постоянные комиссии по таким вопросам, как кристаллографическая аппаратура, использование ЭВМ в кристаллографических расчётах, номенклатура, обучение кристаллографии и др. Бюджет МКС составляют членские взносы, вносимые странами-участницами в сумме, зависящей от числа голосов, принадлежащих каждой из них на Генеральной ассамблее, а также дотаций ЮНЕСКО.

  Одновременно с Генеральной ассамблеей МКС созывает международные конгрессы кристаллографов; ежегодно при поддержке МКС организуются симпозиумы и др. международные встречи кристаллографов. МКС издаёт справочники, таблицы, журналы. Основное периодическое издание — журнал «Acta Crystaflographica» — издаётся с 1948 (с 1968 выходит в 2 сериях). С 1968 начал выходить «Journal of Applied Crystallography». МКС издал более 30 томов «Структурного справочника», содержащего рефераты работ по исследованиям атомной структуры кристаллов («Structure Report», с 1940).

  В. И. Симонов.

Кристаллооптика

Кристаллоо'птика, пограничная область оптики и кристаллофизики, охватывающая изучение законов распространения света в кристаллах. Характерными для кристаллов явлениями, изучаемыми К., являются: двойное лучепреломление, поляризация света, вращение плоскости поляризации, плеохроизм и др. Явление двойного лучепреломления впервые наблюдалось в кристаллах исландского шпата датским учёным Э. Бартолином в 1669. Эта дата считается началом возникновения К. Вопросы поглощения и излучения света кристаллами изучаются в спектроскопии кристаллов. Влияние электрических и магнитных полей на оптические свойства кристаллов исследуются в электрооптике и магнитооптике, опирающихся на основные законы К.

  Т. к. период кристаллической решётки (~ 10 Ǻ) во много раз меньше длины волны видимого света (4000—7000 Ǻ), кристалл можно рассматривать как однородную, но анизотропную среду (см. Кристаллофизика). Оптическая анизотропия кристаллов обусловлена анизотропией поля сил взаимодействия частиц. Характер этого поля связан с симметрией кристаллов. Все кристаллы, кроме кристаллов кубических сингоний, оптически анизотропны.

  Оптическая анизотропия прозрачных немагнитных кристаллов обусловлена анизотропией диэлектрической проницаемости e. В изотропных средах вектор электрической индукции D связан с вектором электрического поля Е соотношением D = eЕ, где e — скалярная величина, в случае переменных полей зависящая от их частоты (см. Диэлектрики). Т. о., в изотропных средах векторы D и Е имеют одинаковое направление. В кристаллах направления векторов D и Е не совпадают друг с другом, а соотношение между величинами D и Е имеет более сложный вид, т. к. диэлектрическая проницаемость e, описываемая тензором, зависит от направления в кристалле. Следствием этого и является наблюдаемая анизотропия оптических свойств кристаллов, в частности зависимость скорости распространения волны u и преломления показателя n от направления. Зависимость компонент тензора диэлектрической проницаемости от частоты волны объясняет дисперсию оптических свойств кристаллов.

  Зависимость диэлектрической проницаемости e и, следовательно, показателя преломления n от направления может быть представлена графически. Если из произвольной точки О кристалла провести по всем направлениям радиусы-векторы r, модули которых r = n = , где e — диэлектрическая проницаемость в направлении r, то концы векторов r будут лежать на поверхности эллипсоида, называемого оптической индикатрисой (рис. 1). Оси симметрии этого эллипсоида определяют три взаимно перпендикулярных главных направления в кристалле. В прямоугольной декартовой системе координат, оси которой совпадают с главными направлениями, уравнение оптической индикатрисы имеет вид

, (1)

где nx, ny и nz — значения n вдоль главных направлений (главные значения тензора диэлектрической проницаемости и n). Оптической осью кристалла называют прямую, проходящую через данную точку О кристалла перпендикулярно к плоскости кругового сечения оптической индикатрисы.

  В случае оптически изотропных кубических кристаллов e не зависит от направления, и оптического индикатриса превращается в сферу с радиусом r = n = . В кристаллах средних сингоний (тригональной, тетрагональной и гексагональной) одно из главных направлений совпадает с главной осью симметрии кристалла. В этих кристаллах оптическая индикатриса — эллипсоид вращения, и кристаллы имеют только одну оптическую ось, совпадающую с осью вращения эллипсоида. Такие кристаллы называют одноосными. Одноосный кристалл называется оптически положительным (+), если его оптическая ось совпадает с большей осью оптической индикатрисы (эллипсоид вытянут вдоль оси вращения), и оптически отрицательным (—), если эллипсоид сжат вдоль оси вращения. Кристаллы низших сингоний (ромбической, моноклинной и триклинной) называются двухосными. Их оптическая индикатриса — трёхосный эллипсоид, имеющий 2 круговых сечения и 2 оптических оси (рис. 1).

  Вследствие несовпадения направлений векторов D и Е поляризованная плоская монохроматическая волна в кристалле характеризуется двумя тройками взаимно перпендикулярных векторов d, Н, u и Е, Н, u' (рис. 2). Скорость u' совпадает по направлению с Пойнтинга вектором S и равна скорости переноса энергии волной. Её называют лучевой скоростью волны. Скорость u называют нормальной скоростью волны. Она равна скорости распространения фазы и фронта волны по направлению нормали N к фронту. Величины u и u' связаны соотношением

,

где a — угол между векторами D и Е.

  Нормальная и лучевая скорости волны u  определяются из уравнения Френеля — основного уравнения К.:

 (2)

Здесь Nx, Ny и Nz — проекции вектора нормали N на главные направления кристалла; ux = c/nx; uy = c/ny; uz = c/nz главные фазовые скорости волны; с — скорость света в вакууме; nx, ny, nz — главные показатели преломления кристалла.