Cristallographie

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. C'est en 1774 que l' Abbé Haüy ébauche les premières théories sur l'organisation de la matière. Il décrira les règles géométriques, leur agencement, il dégage l'idée d'atome, d'unité et de périodicité à partir de l'observation du phénomène de clivage d'un cristal de calcite cassé: les bases de la cristallographie.

Un cristal est un solide polyédrique, à structure régulière et périodique, formée d'un ensemble ordonné d'un grand nombre d'atomes, de molécules ou d'ions.

L'étude des cristaux permet de visualiser des plans, axes et centres de symétrie… L'étude des divers éléments de symétrie, a débouché sur la mise en évidence de 14 types de réseaux cristallins (les réseaux " de Bravais "), liés à 7 types fondamentaux de symétrie d'orientation : les 7 systèmes cristallins.

• Termes utilisés en cristallographie:
  • trigonale qualifie une forme construite sur une base à 3 côtés.
  • tétragonale qualifie une forme construite sur une base à 4 côtés.
  • ditrigonale qualifie une forme construite sur une base à 6 côtés.
  • holoaxe qualifie un cristal qui possède tous ses axes de symétrie.
  • l'holoédrie est la propriété d'un cristal dont la symétrie est exactement celle du réseau périodique qui lui correspond.
  • la mériédrie est la propriété d'un cristal dont la symétrie est inférieure à celle du réseau périodique qui lui correspond. Elle est divisée en:
    • hémiédrie, ou mériédrie d'ordre 2
    • tétartoédrie, ou mériédrie d'ordre 4
    • ogdoédrie, ou mériédrie d'ordre 8

• un polyèdre est une forme géométrique à trois dimensions ayant des faces planes qui se rencontrent le long d'arêtes droites.
  • Un cuboctaèdre est un polyèdre à 14 faces régulières, dont huit sont des triangles équilatéraux et six sont des carrés.
  • un diploèdre est une combinaison de deux rhomboèdres.
  • un dodécaèdre est un polyèdre à douze faces dont chacune est un pentagone.
  • un hexaèdre est un polyèdre à six faces. Il existe un hexaèdre régulier : le cube.
  • un icosaèdre est un polyèdre contenant exactement 20 faces dont chacune est un triangle équilatéral.
  • une pinacoïde est une forme « ouverte » délimitée par 2 faces parallèles.
  • un octaèdre est un polyèdre à huit faces dont chacune est un triangle équilatéral.
  • un rhomboèdre est un parallélépipède dont les faces sont des losanges.
  • un scalénoèdre est un polyèdre irrégulier dont les faces forment des triangles dont les trois côtés sont inégaux.
  • un tétraèdre est un polyèdre dont les faces sont quatre triangles.
  • un trapézoèdre est un solide dont les faces sont des trapèzes.

Les cinq polyèdres réguliers convexes (solides de Platon) sont: le tétraèdre, l'hexaèdre(ou cube), l'octaèdre, le dodécaèdre et l'icosaèdre :

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