Читать онлайн «Большая Советская Энциклопедия (ДВ)». Страница 23

  Если три Д. с. сопряжены в шестичленном цикле, то секстет p-электронов становится общим для всего цикла и образуется относительно стабильная ароматическая система (см. рис. 2, справа). Присоединение к подобным соединениям как электрофильных, так и нуклеофильных реагентов энергетически затруднено. (См. также Химическая связь . )

  Г. А. Сокольский.

Рис. 1. Схема двойной связи >С = С<

Рис. 2. Системы сопряжённых связей (вид сверху).

Двойна'я то'чка, одна из особых точек кривой.

Двойникова'ние, образование в монокристалле областей с закономерно измененной ориентацией кристаллической структуры. Структуры двойниковых образований являются либо зеркальным отражением атомной структуры материнского кристалла (матрицы) в определенной плоскости (плоскости Д.), либо образуются поворотом структуры матрицы вокруг кристаллографической оси (оси Д.) на некоторый угол, постоянный для данного вещества, либо другими преобразованиями симметрии (см. Симметрия кристаллов ). Пара — матрица и двойниковое образование — называется двойником.

  Д. происходит в процессе роста кристаллов (см. Кристаллизация ) из-за нарушений в укладке атомов при нарастании атомного слоя на зародыше или на готовом кристалле (дефекты упаковки), а также при срастании соседних зародышей (двойники роста, рис. 1 ). Д. происходит также благодаря деформации при механическом воздействии на кристалл — при ударе острия, растяжении, сжатии, кручении, изгибе и т. д. (механические, двойники), при быстром тепловом расширении и сжатии, при нагревании деформированных кристаллов (двоиники рекристаллизации), при переходе из одной модификации кристалла в другую (см. Полиморфизм ).

  Переброс части или всего кристалла в двойниковое положение у металлов осуществляется послойным скольжением атомных плоскостей. Каждый атомный слой последовательно смещается на долю межатомного расстояния, при этом все атомы в двойниковой области перемещаются на длину, пропорциональную их расстоянию от плоскости Д. (плоскости зеркального отражения). У других кристаллов этот процесс сложнее, например у кальцита CaCO3 добавляется вращение групп CO3 . Механические двойники образуются в тех случаях, когда деформация скольжением в направлении приложенной силы затруднена (см. Пластичность ).

  Д. может сопровождаться изменением размеров и формы кристалла, что характерно, например, для CaCO3 . Д. CaCO3 можно осуществить нажатием лезвия (рис. 2 , а), при этом в двойниковое положение переходит участок в правой части кристалла (рис. 2 , б). Д. с изменением формы имеют место у всех металлов, полупроводников — германия , кремния и у многих др. кристаллов. Другой вид Д., не вызывающий изменения формы кристалла, наблюдается, например, у кварца и триглицинсульфата.

  Если однородность структуры монокристалла нарушена многочисленными двойниковыми образованиями, то его называют полисинтетическим двойником (рис. 3 ). В кристаллах сегнетоэлектриков двойниковые образования являются одновременно сегнетоэлектрическими доменами , причём они характеризуются различными оптическими свойствами (рис. 4 ).

  Д. сильно влияет на механические свойства кристаллов: прочность , пластичность , хрупкость , а также на электрические, магнитные и оптические свойства. Д. ухудшает качество полупроводниковых приборов . Закономерности механической Д. кристаллов используются в геологии для диагностики минералов и для выяснения условий образования горных пород. Распределение двойниковых прослоек в породообразующих минералах позволяет характеризовать воздействия, которым подвергалась порода. Механические Д. учитывается геологами и петрографами при анализе течения горных пород после их деформирования.

  М. В. Классен-Неклюдова.

Рис. 2б. Фотография сдвойникованного кальцита.

Рис. 3. Слева — полисинтетический двойник сегнетовой соли; справа — полисинтетический двойник триглицинсульфата, выявленный травлением (фотография в отражённом свете).

Рис. 4. Схема расположения оптической индикатриссы: а — в ромбическом кристалле сегнетовой соли; б , в — в компонентах двойника, вытянутых вдоль осей с и b моноклинного кристалла.

Рис. 2а. Двойникование кальцита нажатием лезвия (метод Баумгауера).

Рис. 1. Двойники роста.

Двойно'е гражда'нство, см. Бипатриды .

Двойно'е лучепреломле'ние, расщепление пучка света в анизотропной среде (например, в кристалле) на два слагающих, распространяющихся с разными скоростями и поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Д. л. впервые обнаружено и описано профессором Копенгагенского университета Э. Бартолином в 1669 в кристалле исландского шпата . Если световой пучок падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то он распадается на 2 пучка, один из которых продолжает путь без преломления, как и в изотропной среде, другой же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света (рис.). Соответственно этому лучи первого пучка называются обыкновенными, второго — необыкновенными. Угол, образуемый обыкновенным и необыкновенным лучами, называется углом Д. л. Если в случае перпендикулярного падения пучка поворачивать кристалл вокруг пучка, то след обыкновенного луча остаётся на месте, в центре, а след необыкновенного луча вращается по кругу.

  Д. л. можно наблюдать и при наклонном падении пучка света на поверхность кристалла. В исландском шпате и некоторых др. кристаллах существует только одно направление, вдоль которого не происходит Д. л. Оно называется оптической осью кристалла, а такие кристаллы — одноосными (см. также Кристаллооптика ).

  Направление колебаний электрического вектора у необыкновенного луча лежит в плоскости главного сечения (проходящей через оптическую ось и световой луч), которая является плоскостью поляризации. Нарушение законов преломления в необыкновенном луче связано с тем, что скорость распространения необыкновенной волны, а, следовательно, и её показатель преломления nе зависят от направления. Для обыкновенной волны, поляризованной в плоскости, перпендикулярной главному сечению, показатель преломления nо одинаков для всех направлений. Если из точки О (см. рис. ) откладывать векторы, длины которых равны значениям nе и nо в различных направлениях, то геометрические места концов этих векторов образуют сферу для обыкновенной волны и эллипсоид для необыкновенной (поверхности показателей преломления).

  Из табл. видно, что Д. л., характеризуемое величиной и знаком D, может быть положительным и отрицательным. В соответствии с этим различают положительные и отрицательные (одноосные) кристаллы.

Кристалл n 0 ne макс D = ne макс - n 0 Исландский шпат 1,65836 1,48639 -0,17197 Кварц 1,5442 1,5533 +0,0091 Каломель 1,9733 2,6559 +0,6826 Натриевая селитра 1,587 1,336 -0,251

  В прозрачных кристаллах интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей практически одинаковы, если падающий свет был естественным. Выделив диафрагмой один из лучей, получившихся при Д. л., и пропустив его через второй кристалл, можно снова получить Д. л. Однако интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей в этом случае будут различны, т. к. падающий луч поляризован. Отношение интенсивностей зависит от взаимной ориентации кристаллов — от угла j, образуемого плоскостями главных сечений того и другого кристалла (плоскости, проходящие через оптическую ось и световой луч). Если j = 0° или 180°, то остаётся только обыкновенный луч. При j = 90°, наоборот, остаётся только луч необыкновенный. При j = 45° интенсивность обоих лучей одинакова.

  В общем случае кристалл может иметь две оптических оси, т. е. два направления, вдоль которых Д. л. отсутствует. В двуосных кристаллах оба луча, появляющиеся при Д. л., ведут себя, как необыкновенные.