лении симметрии кристаллов и широко используется как метод анализа пород в минералогии и геологии.
Тепловые свойства кристаллов. Возьмем внутри кристалла произвольную точку и отложим от нее по всем направлениям отрезки, пропорциональные квадратным корням соответствующих значений теплопроводности; концы этих отрезков образуют поверхность теплопроводности. Для кристаллов кубической сингонии поверхность есть шар, для кристаллов гексагональной, тетрагональной и тригональной сингоний — эллипсоид вращения, наконец, для кристаллов ромбической, моноклинной и триклинной сингоний — эллипсоид с неравными осями. Для качественного наблюдения теплопроводности Сенармон (1847) покрывал пластинку кристалла воском и затем нагревал ее разогретым концом* проволоки в одной точке, воск при этом плавился, и участок поверхности расплавленного воска принимал в общем случае форму эллипса. Теплопроводность кристаллов изучена недостаточно. Она больше, чем теплопроводность тех же веществ в аморфном состоянии. Для диэлектрических кристаллов (например кварца) теплопроводность приблизительно обратно-пропорциональна абсолютной температуре. Она больше в направлениях, параллельных плоскостям спайностей, чем в перпендикулярных к ней. Знание коэффициентов теплопроводности для различных направлений кристаллов важно для объяснения так называемой столбчатой кристаллизации металлов и для разрешения ряда практических задач при отливке металлов. «Ортотропизм» кристаллов в отливках объясняется не столько теплопроводностью, сколько принципом «важивания» кристаллов (Мёллер). Тот же закон эллипсоида может быть положен и в основу явления термического расширения кристаллов; шар, вышлифованный из кристалла и подвергнутый нагреванию, или остается шаром или превращается в эллипсоид в зависимости от сингонии кристалла; при этом возможны и такие случаи (кальцит), когда кристалл по одним направлениям расширяется, а по другим — сжимается.
Между электропроводностью и теплопроводностью металлических кристаллов установлена связь в форме т. н. правила Видемана — Франца.
Оно гласит, что теплопроводность и электропроводность металла при одной и той же температуре приблизительно пропорциональны друг другу. Для нек-рых металлов (напр. Zn, Cd) правило Видемана — Франца соблюдается плохо.
Электропроводность кристаллов. Различают электропроводность ионную и электронную.
При пропускании тока через кристаллы в случае ионной проводимости происходит электролиз с выполнением законов Фарадея. Удельная проводимость кристаллов при этом в сильнейшей степени зависит от случайных примесей в кристалле и особенно от включений того раствора, из которого был выделен кристалл.
Электронная проводимость обусловлена движением свободных электронов. В некоторых совершенных диэлектрических кристаллах проводимость появляется только при действии световых или рентгеновских лучей, кванты которых отрывают электроны от атомов или ионов кристаллической решотки и делают их свободными. Таковы: сера, каменная соль и др. В некоторых же кристаллах, относящихся к полупроводникам (куприт, таллофиды), достаточно теплового движения, чтобы оторвать электроны Б. С. Э. т. XXXV.и сделать кристалл проводящим электричество.
Электропроводность кристаллов кубической системы одинакова по всем направлениям. У металлических кристаллов гексагональной, тетрагональной и тригональной систем электропроводность параллельно главной оси иная, чем перпендикулярно к этой оси. Напр. для кристалла таллия сопротивление в направлений, перпендикулярном оси, приблизительно в три раза больше сопротивления, параллельного оси. Относительно электронной проводимости в настоящее время можно утверждать, что она вообще зависит от направления. Что же касается того, может ли эта зависимость быть сведена подобно термическому расширению к закону эллипсоида, то вопрос этот до сих пор является спорным.
Пьезоэлектричество. Явление пьезоэлектричества заключается в том, что при сжатии или растяжении некоторых кристаллов возникают заряды по концам так называемых электрических осей. Пьезоэлектричество возможно только в кристаллах, не обладающих центром симметрии, т. е. в 21 виде симметрии. Направление электрических осей либо совпадает с осями симметрии, когда последние оказываются полярными (кварц, турмалин), либо располагается между осями симметрии (сегнетова соль), если последние неполярны. Число электрических осей^зависит от симметрии кристаллов. В кварце мы имеем три электрических оси Хх, Х2, Х3, совпадающих с тремя двойными осями симметрии (рис. 54), в турмалине — одну, в сегнетовой соли — четыре.
Если грани пластинки, вырезанной перпендикулярно электрической оси, зарядить противоположными электричествами, то наблюдается обратный пьезоэлектрический эффект, т. е. пластинка сжимается или растягивается в зависимости от того, какая грань заряжена положительно. Прикладывая к электродам, между к-рыми заключена пластинка, переменное электрическое напряжение, можно заставить пластинку совершать упругие колебания, к-рые в свою очередь влияют на электрические колебания цепи, стабилизируя их частоту, что широко используется в радиотехнике. Число колебаний пьезоэлектрической пластинки в секунду может быть в зависимости от ее толщины очень велико (несколько миллионов), излучаемые при этом неслышимые ультразвуки могут быть использованы для различных целей.
Пироэлектричество. Многие кристаллы при нагревании способны электризоваться; это явление называется пироэлектричеством. Следует резко различать истинное и ложное пироэлектричество. Первое обусловлено самим изменением температуры кристалла и имеет место при равномерном нагревании или охлаждении кристаллов. Второе возникает при неравномерном нагревании и вызывается, в сущности, теми механическими напряжениями, к-рые являются следствием нагревания. Таким образом, ложное пироэлектричество целиком может быть сведено к пьезоэлектричеству. Истинным пироэлектричеством могут обладать кристаллы тех десяти видов симметрии, к-рые характеризуют6
