Сборник задач по кристаллографии. Учебное пособие

Среди разделов современной физики (механика, термодинамика, электромагнетизм, оптика, атомная и ядерная физика) в школьных и вузовских общефизических курсах не нашлось места физике твердого тела (ФТТ). В то же время хорошо известно, что более двух третей всех специалистов – физиков современности напрямую связаны с изучением проблем этой науки. Как объяснить это противоречие? Во-первых, ФТТ в неявной форме присутствует во всех разделах общей физики, во-вторых, многие аспекты ФТТ еще не получили своего завершения, чтобы стать «классикой», то есть их пока еще нельзя с уверенностью вводить в школьную и начальную вузовскую физику, так как физика твердого тела — стремительно развивающаяся наука и ее положения могут претерпевать изменения в связи с получением новых знаний. Методы и принципы ФТТ внедряются в другие отрасли науки (биофизика, химия, геофизика и многие другие). Открытые за последнее 15-20 лет новые формы вещества (например, квазикристаллы, фрактальные кластеры, фуллерены) заставили пересмотреть ряд положений современной науки. В-третьих, физика твердого тела требует достаточно глубоких знаний других разделов, таких, как кристаллография, теория групп, квантовая механика и др.

Наиболее простым объектом физики твердого тела являются кристаллы. Система теоретических взглядов на анализ геометрии взаиморасположения атомов называется кристаллографией. Кристаллография как наука родилась в связи с потребностями минералогии и частично химии, а затем редуцировала в физику, став основой физики твердого тела. Следовательно, кристаллографию можно рассматривать как своеобразное введение в физику твердого тела. Именно на таких позициях и построено данное пособие. В него включены задачи, отражающие теорию кристаллографии и ее практические аспекты. Пособие составлено таким образом, что не требует привлечения дополнительной литературы, по крайней мере, на первом этапе изучения геометрической кристаллографии. Необходимый для решения задач теоретический минимум имеется в пособии В.А. Лиопо «Матричная кристаллография» (Гродно: ГрГУ, 1998. – 78 с.). <...>