Мектеп физика курсында қатты дененің қасиеттерін симметрия принципіне сүйене оқыту әдістемесі


М А З М Ұ Н Ы

КІРІСПЕ
4.5

1 ҚАТТЫ ДЕНЕНІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ ЖӘНЕ ҚҰРЫЛЫСЫ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ ТҮСІНІК 6.21
1.1 Кристалл туралы түсінік 6.14
1.2 Кристалдардың ішкі құрылымы 14.16
1.3 Кристалдарды жіктеу
16.21
2 СИММЕТРИЯ ҰҒЫМЫНЫҢ МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА ҚАЛЫПТАСУ ЖОЛДАРЫ 22.43
2.1 Симметрия туралы ұғым 22.27
2.2 Кристаллографиялық кластар және сингониялар 27.32
2.3 Кристалдардың магниттік қасиеттері 32.37
2.4 Магнитті материалдардың анизотропиясы
37.43
3 ЭКСПЕРИМЕНТТІК ТАЛДАУ 44.49
3.1 Қатты дене тақырыбы бойынша тест
44.49

ҚОРЫТЫНДЫ 50

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 51.52
КІРІСПЕ

Қазіргі заманда қолданылып жүрген ғарыштық кемелерден бастап тұрмыста қолданылатын техникалық құралдардың барлығы кристалдар қасиетіне құрылған.
Ерте кезде-аќ адамдар табиѓи хрустальдыњ м±з кристаллына ±ќсас екенін байќаѓан. Жалпы ќатты заттардыњ єр т‰рлі болып келу себебін, олардыњ химиялыќ ќ±рамыныњ µзгешелігінен іздеген жµн. Дегенмен кез келген заттыњ ќасиеті тек химиялыќ ќ±рамына ѓана емес, оны ќ±райтын атомдардыњ кењістіктегі орналасуына да байланысты болады. Кристалдардыњ кењістіктік ќ±рылымын зерттейтін ѓылымд тарауын кристаллография деп аталады.
Кристаллдардыњ кµпшілігі электронды-есептеу машиналарында жєне голографиялыќ кескін салуда кењінен ќолданылып келеді. Жалпы кристалдарда ақпараттың ќалай саќталатынын жєне оны есептеу машиналарында ќалай пайдаланылатынын білу ‰шін алдымен кристалдардыњ геометриялыќ ќ±рылымын, оны ќ±райтын атомдар мен иондардыњ байланыс к‰штерініњ табиѓатын жєне олардыњ физикалық ќасиетін білу керек [2]. Кристалдардыњ басќа ќатты денелерден бір ерекшелігі олардыњ физикалыќ жєне химиялыќ ќасиеттерініњ анизотропты болып келуінде. Кристалдыњ анизотропты ќасиетініњ сыры оны ќ±райтын бµлшектердіњ єр кристаллографиялыќ осьтіњ бойымен єр т‰рлі ќашыќтыќта орналасуы болып табылады.
Ќатты денелердіњ барлыѓын кристалл денелерге жатќызуѓа болмайды. Кµптеген аморфты қатты денелер де кездеседі. Аморфты денелерде атомдардыњ дєлме-дєл ретті орналасуы жоќ. Тек жаќын кµрші атомдар – белгілі бір ретпен орналасады. Аморфты денелердіњ ќасиеттері изотропты, яғни олардың физикалық қасиеттері барлыќ баѓытта бірдей. Кристалды денелердің аморфты денелерден ерекшелігі - оларда белгілі балќу температурасы жоќ.
Кристалл жєне аморф денелердіњ, яѓни ќатты денелердіњ ќ±рылымын жете т‰сіну, µзіміз ќалаѓан материалдарды жасау м‰мкіндігін береді. Транзистор сияќты ќондырѓылардыњ µмірге келуі б‰кіл радиотехникадаѓы бетб±рыс, ќатты денелер ќ±рылымын т‰сіне білудіњ айќын мысалы бола алады.
Ќатты денелер µздерініњ пішінін саќтайды, біраќ олар µздеріне т‰сірілген к‰штердіњ єсерінен деформацияланады. Деформация т‰рлеріне қарай қатты дене созылады, сығылады және ығысады
Т‰рлі материалдардыњ механикалыќ ќасиеттері туралы мєліметтер тєжірибе ж‰зінде алынады. Б±л ќасиеттерді олардағы зарядталған бөлшектердің өзара байланыста болатындығын және олардың орналасу симметриясына байланысты болатындығын тәжірибелер дәлелдеді [3].
Мектеп физика курсында ќатты денелердіњ физикалыќ ќасиеті оныњ кристалдыќ ќ±рылысына, фазалыќ ауысуына байланысты деген ±ѓым берілмейді [22].
Сондыќтан сіздердіњ назарларыњызѓа ±сынып отырылѓан дипломдыќ ж±мыс ќатты денелер ќасиетін симметрия ±ѓымына байланысты мектепте оќытудыњ єдістемесі туралы болады.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1. Шаскольская М.П. Кристаллография М,1976
2.Т.Нұрахметов «Сырсандық кристалдар» Алматы: Қазақстан,1987.
3.А.Ж.Машанов «Кристаллография, минералогия, петрография» Алматы 1909.
4.Г.Б.Куперман Изучение свойств твердых тел в курсе средней школы. М:1962.
5.Н.Носов, М.Сәметқызы молекулалық физика. Алматы «Рауан» 1997 ІІ бөлім
6.Л.И.Резников К изучению свойство твердого тела. «Физика в школе», 1995 №3
7.Ю.М.Смирнов Кристаллофизика Калинин 1980
8.Б.А.Бірімжанов Химиялық элементтер тарихынан, 1969.
9.Сиротин Ю.И, Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики М: 1979
10.В.С.Титов Физические методы переработки пластмасса «Физика в школе», 1959, №2
11.К.З.Әлжанов, К.Қ.Құсайынов, К.Қ.Мүсенов, С.Д.Дәрібеков «Молекулалық физика» Қарағанды-2001
12.М.Л.Шаскольская «Кристаллы». Москва 1985
13.Т.Әбдісадықов «Кристалдар физикасы туралы әңгімелер». Алматы 1970
14. Бунфельд К.С. Биофизика М,1975.
15.А.В.Погорелов «геометрия» 7-11 класс А-2001
16.Желудев И.С. Физика кристаллов и симметрия М,1972
17.Желудев И.С. Симметрия и ее приложения М,1976
18.Н.А.Кармаков Молекулярная физика-10 «Физика» №27/2000
19. Е.Р.Кондаков Строения и свойства вещества. М,1970
20. В.Н.Лихтман Новое учение о твердом теле, «Физика в школе», 1990 №3
21.О.Ф.Кабардин,С.И.Кабардина,Н.И.Шефер. Факультативный курс физики 9 класс. Москва, 1978
22. Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев «Физика»-орта мектептің 10-сыныбына арналған оқулық

Пән: Педагогика
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 47 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 900 теңге




ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ
ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Мектеп физика курсында ҚАТТЫ ДЕНЕНІҢ ҚАСИЕТТЕРІН симметрия принципіне
сүйене оқыту Әдістемесі

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ
ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қорғауға жіберілді
кафедра меңгерушісі, п.ғ.д.,
профессор ___________
“______” ______________

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Мектеп физика курсында ҚАТТЫ ДЕНЕНІҢ ҚАСИЕТТЕРІН симметрия принципіне
сүйене оқыту Әдістемесі

Студент ________________
Ғылыми жетекші,
ф,-м.ғ.д., доцент ________________

М А З М Ұ Н Ы
КІРІСПЕ 4-5
1 ҚАТТЫ ДЕНЕНІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ ЖӘНЕ ҚҰРЫЛЫСЫ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ ТҮСІНІК 6-21
1.1 Кристалл туралы түсінік 6-14
1.2 Кристалдардың ішкі құрылымы 14-16
1.3 Кристалдарды жіктеу 16-21
2 СИММЕТРИЯ ҰҒЫМЫНЫҢ МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА ҚАЛЫПТАСУ 22-43
ЖОЛДАРЫ
2.1 Симметрия туралы ұғым 22-27
2.2 Кристаллографиялық кластар және сингониялар 27-32
2.3 Кристалдардың магниттік қасиеттері 32-37
2.4 Магнитті материалдардың анизотропиясы 37-43
3 ЭКСПЕРИМЕНТТІК ТАЛДАУ 44-49
3.1 Қатты дене тақырыбы бойынша тест 44-49
ҚОРЫТЫНДЫ 50
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 51-52

КІРІСПЕ

Қазіргі заманда қолданылып жүрген ғарыштық кемелерден бастап тұрмыста
қолданылатын техникалық құралдардың барлығы кристалдар қасиетіне құрылған.
Ерте кезде-аќ адамдар табиѓи хрустальдыњ м±з кристаллына ±ќсас екенін
байќаѓан. Жалпы ќатты заттардыњ єр т‰рлі болып келу себебін, олардыњ
химиялыќ ќ±рамыныњ µзгешелігінен іздеген жµн. Дегенмен кез келген заттыњ
ќасиеті тек химиялыќ ќ±рамына ѓана емес, оны ќ±райтын атомдардыњ
кењістіктегі орналасуына да байланысты болады. Кристалдардыњ кењістіктік
ќ±рылымын зерттейтін ѓылымд тарауын кристаллография деп аталады.
Кристаллдардыњ кµпшілігі электронды-есептеу машиналарында жєне
голографиялыќ кескін салуда кењінен ќолданылып келеді. Жалпы кристалдарда
ақпараттың ќалай саќталатынын жєне оны есептеу машиналарында ќалай
пайдаланылатынын білу ‰шін алдымен кристалдардыњ геометриялыќ ќ±рылымын,
оны ќ±райтын атомдар мен иондардыњ байланыс к‰штерініњ табиѓатын жєне
олардыњ физикалық ќасиетін білу керек [2]. Кристалдардыњ басќа ќатты
денелерден бір ерекшелігі олардыњ физикалыќ жєне химиялыќ ќасиеттерініњ
анизотропты болып келуінде. Кристалдыњ анизотропты ќасиетініњ сыры оны
ќ±райтын бµлшектердіњ єр кристаллографиялыќ осьтіњ бойымен єр т‰рлі
ќашыќтыќта орналасуы болып табылады.
Ќатты денелердіњ барлыѓын кристалл денелерге жатќызуѓа болмайды.
Кµптеген аморфты қатты денелер де кездеседі. Аморфты денелерде атомдардыњ
дєлме-дєл ретті орналасуы жоќ. Тек жаќын кµрші атомдар – белгілі бір ретпен
орналасады. Аморфты денелердіњ ќасиеттері изотропты, яғни олардың
физикалық қасиеттері барлыќ баѓытта бірдей. Кристалды денелердің аморфты
денелерден ерекшелігі - оларда белгілі балќу температурасы жоќ.
Кристалл жєне аморф денелердіњ, яѓни ќатты денелердіњ ќ±рылымын жете
т‰сіну, µзіміз ќалаѓан материалдарды жасау м‰мкіндігін береді. Транзистор
сияќты ќондырѓылардыњ µмірге келуі б‰кіл радиотехникадаѓы бетб±рыс, ќатты
денелер ќ±рылымын т‰сіне білудіњ айќын мысалы бола алады.
Ќатты денелер µздерініњ пішінін саќтайды, біраќ олар µздеріне
т‰сірілген к‰штердіњ єсерінен деформацияланады. Деформация т‰рлеріне қарай
қатты дене созылады, сығылады және ығысады
Т‰рлі материалдардыњ механикалыќ ќасиеттері туралы мєліметтер тєжірибе
ж‰зінде алынады. Б±л ќасиеттерді олардағы зарядталған бөлшектердің өзара
байланыста болатындығын және олардың орналасу симметриясына байланысты
болатындығын тәжірибелер дәлелдеді [3].
Мектеп физика курсында ќатты денелердіњ физикалыќ ќасиеті оныњ
кристалдыќ ќ±рылысына, фазалыќ ауысуына байланысты деген ±ѓым берілмейді
[22].
Сондыќтан сіздердіњ назарларыњызѓа ±сынып отырылѓан дипломдыќ ж±мыс
ќатты денелер ќасиетін симметрия ±ѓымына байланысты мектепте оќытудыњ
єдістемесі туралы болады.

1-ТАРАУ

ҚАТТЫ ДЕНЕЛЕРДІҢ ҚҰРЫЛЫСЫ МЕН ҚҰРЫЛЫМЫ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ ТҮСІНІКТЕР

1.1 Кристалл туралы түсінік

Жалпы бір тектес заттарды физикалық қасиетіне қарай аморфты және
кристалл заттар деп бөледі.
Аморф заттарды ішкі құрылысы формасыз заттар деуге болады. Олардың қай
бағытын алсақ та, барлық жағында физикалық қасиеттері бірдей.
Аморф заттарға сұйық заттар, газдар және бірсыпыра қатты денелер,
мысалы, шыны, қатайған желім және кейбір қорытпалар жатады [3]. Бұл заттар
– изотроп заттар, өйткені олардың барлық бағытындағы физикалық қасиеті
бірдей. Мысалы, шынының жылу, жарық, дыбыс, электр өткізгіштік,
серпімділік, қаттылық қасиеттері барлық жағында бірдей. Барлық бағытта
физикалық қасиеттері бірдей емес заттарды анизотроп заттар деп атайды.
Анизотроп – бірдей қасиетті емес деген грек сөзі. Кристалдардың әр
бағытындағы физикалық қасиеттері әртүрлі болады. Сондықтан кристалдар
көбінесе анизотроп зат болып табылады.
Барлық заттардың атомдардан, иондардан, молекулалардан тұратыны
белгілі. Заттарды құрастырушы бөлшектер зат ішінде өзара белгілі бір
тәртіппен орналасса, ол кристалл болады. Затты құраушы бөлшектер ретсіз
орналасса, онда аморф зат болады.
Мысалға, ас тұзын қарастырайық. Ас тұзы натрий мен хлордың иондарынан
тұрады (NaCl). Бұл екі элементтің иондары кезектесіп орналасып, куб форма
құрайды. Кубтың сегіз қыры бар, соның төртеуінде натрий, қалған төртеуінде
хлор орналасқан. Сондай-ақ, шыны сияқты мөлдір ақ тастың, яғни кварц
кристалының формасы алты қырлы болады. Ол силиций мен оттегінен тұрады,
яғни оны силицийдің қос тотығы (SiO2) дейді. Кварц ірі мөлдір кристалл
түрінде болса, оны тау хрусталі немесе сутас деп атайды. Темір тотығын
магнит деп атайды (Fe3O4). Оның кристалы сегіз жақты, алты бұрышты формада
болады. Анар кристалы он екі жақты болады. Кристалдардың жақтары теп-тегіс
жазықтардан тұрады. Оны ешкім қайраған да, өңдеген де жоқ. Олар сол
қалпында жаратылыс жағдайында табиғи түзілген. Кристалдың айналасын
қоршаған жазықтар оның жағы деп аталады. Сол жазық жақтардың өзара түйіскен
түзу сызықтары – кристалдың қыры, ал қырлардың түйіскен жері кристалдың
бұрышы деп аталады. Кристалдың сыртқы формасындағы осы үш мүшесі өзара мына
түрде байланысады (Эйлер заңы):
Ж + Б = Қ + 2 (1),
мұндағы: Ж – кристал жағының саны, Б – бұрышының саны, Қ – қырының саны.
Мысалы, кубтың 6 жағы, 8 бұрышы, 12 қыры бар. Демек, 6+8=12+2=14.
Сонымен көп жақты қатты заттарды кристалл деп атайды.
Жер ќабаттарындаѓы тастарды ќ±райтын минерал заттардыњ кµпшілігі
кристалдар т‰рінде кездеседі. Олардыњ бірлі-жарымы ѓана, мысалы, сынап
сияќты с±йыќ т‰рлері кездеседі. Газдардыњ да кейбір т‰рлерін минералѓа
жатќызады. Біраќ, газ деген зат кµбінесе, жеке оњашаланып, минералдыќ
заттардыњ формасында кесдесе ќоймайды. М±нымен ќатар кейбір ќолдан жасалѓан
заттар да минерал болып табылады. Мысалы, шлактардан пайда болатын
минералдар, ќолдан µсірілетін кейбір кристалл-минералдар болады (слюда,
кроунд, шыны, цемент). Минералдардыњ жеке сапа бастарын ѓана алып, соны
оњаша зерттеуге болмайды, µйткені минерал µзінен-µзі пайда болатын зат
емес. Минералдар белгілі бір ќысым к‰штері, ќызу, заттардыњ концентрациясы
жаѓдайларында ѓана ќ±рала алады [3].
Мысалы, минералдар жоѓарѓы температурада балќыѓан заттардан,
газдардан, будан, ыстыќ су ерітінділерінен, суалып кеткен сулардыњ т‰бінен
пайда болады. Сондыќтан минералдарды зерттеу ‰шін ењ алдымен олардыњ
айналасындаѓы жаѓдайды, яѓни ондаѓы физикалыќ, химиялыќ, геологиялыќ
µзгешеліктерді ќарастыру керек, ќандай жаѓдайда минералдардыњ ќандай
формалары, ќандай топтары пайда болатынын аныќтау керек. Табиғи кристалдар
- минералдар формасына қарай екі т‰рге бµлінеді. Оныњ бірі - кристалдыќ
форма, екіншісі - агрегаттыќ форма [4].
Кристалдардыњ сыртќы формасы, олардыњ ішкі құрылымы мен сыртќы
жаратылыс жаѓдайына ќарай аныќталады [5].
Кристалдардыњ сырт формасы оныњ айналасындаѓы µсу кµзімен шектескен
жаќтарына байланысты болады. Басќаша айтќанда, кристалдардыњ жєне
агрегаттардыњ сыртќы ортасы арасындаѓы ќарым-ќатынас к‰штерініњ тењгерілген
шекара беті болып табылады.
Кристалдардыњ сырт формасына байланысты оларға геометриялыќ с±рыптау
зањы қолданылады. Т‰рліше баѓыттыалѓан кристалл т‰йіршіктерініњ ішінде µсу
жазыќтыѓына ењ тігірек орналасќаны тез µседі. Сол жаѓдайдыњ µзінде шаршы
формалас кристалдардыњ µсуі кµбірек болатыны байќалѓан.
Минерал формаларыныњ кейбір т‰рлерін ќарастырайыќ.
Біріккен кристалдар. Кристалдыњ жеке т‰рінен гµрі оныњ бір-біріне
бірігіп, жабысып µскен т‰рі кµбірек кездеседі. Кристалдардыњ бірігіп
µсуініњ µзі екі т‰рлі болады. Оныњ бірі – ќалай болса, солай кездейсоќ
зањсыз т‰рде бірігіп µсу; екіншісі – зањды т‰рде белгілі бір тєртіппен
бірігу. Кристалдардыњ бірігіп µсуініњ таѓы бір белгілі бір т‰рі – параллель
жабысып µсуі. М±нда бір кристалдыњ жаѓы екінші кристалдыњ жаѓына жарыса
жабысып, біріге µседі. Кристалдардыњ бір ќабатыныњ сыртынан екіншісі µсіп,
яѓни параллель ќабаттар немесе айнала зоналар т‰зіп µсетін кездері болады.
Кварц кристалыныњ т‰рлі т‰ске боялѓан зоналары осыѓан мысал болады [6].
Кейде єрт‰рлі минералдардыњ кристалдары кезектесіп, жабыса µседі. Оны
эпитаксия деп атайды. Мысалы, кварц пен кальцит эпитаксия бойынша µседі,
яѓни кварц кристалыныњ бетіне кальцит жабысып, жарыса µседі. М±нда кварц
негізгі минерал, кальцит оныњ сыртын ќаптай µсуші минерал болады. Осы
сияќты µсетін минералдар: гематит-рутил, марказит-пирпит, галенит-сфарелит,
кварц - дала шпаты, биотит - мусковит, т.б.
Секреция жєне конкреция. Тау жыныстары арасындаѓы бос ќуыстардыњ
бетінен ортасына ќарай µскен минерал заттарды (б‰рме) секреция деп атайды.
Секрецияныњ ортасындаѓы бос ќуыстарѓа кµбінесе, минерал друзалары µседі
немесе сауыстанѓан минерал заттар толады. Секрецияныњ кµлемі едєуір ‰лкен
болып келетін болса, оны жеода деп атайды. Кµлемі кішкене б±ршаќтай немесе
жањѓаќтай секрециялар бадамша (мендалина) деп аталады. Секреция формалары
темірдіњ сулы тотыќтарынан т±ратын минералдарда кµп кезедеседі [3].
Конкреция (ќабарма) формасы секрецияѓа ќарама-ќарсы, бір орыннан жан-
жаѓына ќарай тарамдалып µседі. ¤скен сайын оныњ кµлемі ‰лкейе береді,
сондыќтан оны ќабарма деуге болады.[2]
Конкрециялардыњ формалары кµбінесе ж±мыр, домалаќша келеді. Оныњ
кµлемі кейде µте майда, кейде метрлік µте ірі болады.

Сурет 1
Конкрецияныњ ішкі ќ±рылысы, кµбінесе µсу баѓытына ќарай, сєулеленіп
кµрінеді. Сонымен ќатар ол пияз сияќты ќабаттасып жєне т±тас болып та
µседі.
Тарыдай, б±ршаќтай немесе онан да майда конкрецияны оолит деп атайды.
Оолит ж±мыртќатас деген маѓынаны білдіреді. Шындыѓында, ол балыќтыњ
уылдырыѓы сияќтанып, біріне-бірі жабысып µседі, ол оныњ ішкі ќ±рылысы
ќабыршаќтанып, ќабаттасќан пияз сияќты болады. Егер оолиттіњ ішкі ќ±рылысы
ќабаттаспай, сєулеленіп шашырай µскен болса, оны кµбінесе, сферолит деп
атайды. Сферолит – шартас деген маѓынада.

Сурет 2

Сауыстанѓан формалар. Минерал заттардыњ салќын суда еріген бµлшектері
бірініњ ‰стіне бірі жабыса µсіп, єрт‰рлі сауыстанѓан формалар ќ±райды.
Жоѓарыда айтылѓан жеода, оолит сияќты формалардыњ бірсыпырасы осы
сауыстанѓан формаѓа жатады. Сондыќтан сауыстанѓан формаларды ќысќаша сауыс
формалар десек те болады.

Сауыс формалар кµбінесе, малдыњ б‰йрегіндей ж±мыр келеді, кейде
ќабыршаќ пішіндес болады. Сауыс формалардыњ малахиттан, ќоњыр теміртастан
пайда болѓан неше т‰рлі єдемілері болады. Сауыс форманыњ сырты жылтыраѓан
ж±мыр т‰рін шыны доп деп атайды.
Сауыс формалардыњ ењ бір кµрнекті т‰рлері – сталактит пен сталагмит.
Жоѓарыдан тµмен ќарай аѓып ќатќан с‰њгілерді сталактит, ал жерге тамѓан
тамшыдан µсіп кµтерілген тµмпешікті сталагмит дейді. Б±л екеуі біріне-бірі
ќарама-ќарсы µсіп, кейбір жаѓдайларда бірігіп, т±тасќан тіреу тасќа
айналады. Сталактит пен сталагмиттер кµбінесе, суѓа ерігіш тау жыныстарыныњ
арасындаѓы ќуыстар мен ‰њгілерде пайда болады. Мысалы, ізбестас, т±з, гипс,
м±з ‰њгілерінде сталактит, сталагмит тіреутас сияќты формалардыњ неше т‰рлі
єдемілері кездеседі.
Топыраќ минерал заттар. Минерал заттардыњ жаратылыста кездесетін µте
майда т‰рлерін топыраќ минерал заттар дейді. Олар кµбінесе, кен тастары мен
тау жыныстарыныњ суѓа еріп, химиялыќ µзгеріске ±шырауынан пайда болады.
Топыраќ заттар ќара т‰сті болса, оны к‰йе немесе ќ±рым деп атайды. Топыраќ
минералдардыњ т‰рі сары, ќызыл немесе к‰рењ келетін болса, оны ќазаќша
жоса, грекше охра дейді. Б±л сияќты жосалар кµбінесе, темірдіњ сулы
тотыѓынан пайда болады. Минерал бояулардыњ кµп т‰рлері осы жосадан шыѓады.
Кристалдардың физикалыќ ќасиеттеріне жататындар: олардыњ кристалдыќ
ќ±рылымы, табиѓатта кездесетін формасы, т‰сі, жылтырлыѓы, жымдастыѓы,
жарылуы, ќаттылыѓы, серпімділігі, меншікті салмаѓы, магниттігі, электрлік,
оптикалыќ ќасиеттері [2].
Жымдастыќ деп кристалл заттардыњ белгілі бір баѓытта жарылѓыштыѓы
немесе ыдыраѓыштыѓын айтады. Жымдастыѓы к‰шті кристалдар оп-оњай жарылады.
Ондай кристалдардыњ жымдасќан жапсарлары сызаттанып, жіктеліп кµрініп
т±рады.
Кристалдардыњ жымдастыќ ќасиеті олардыњ тек ішкі ќ±рылыстарына ѓана
байланысты, ал олардыњ сыртќы формаларына ешбір байланысы жоќ.
Кристалдыњ жымдастыѓын кµру ‰шін оны балѓамен ±ру керек, сонда
кристалдар µздерініњ жымдастыќ баѓыттары бойынша жіктеледі, жарылады немесе
бµлініп ±сатылады. Мысалы, ас т±зыныњ кристалын ±рсаќ, оныњ текшеленіп, куб
формасында бµлінетінін кµреміз, ал слюданы ±рсањыз, ол бір баѓытта ѓана ж±п-
ж±ќа ќабыршаќтанып айырылады. Ал кейбір кристалдарды ±рсаќ, олар белгілі
бір т‰зу баѓыт бойынша жарылмай, ќалай болса солай шатынап сынады. Ондай
заттарды жымдастыѓы нашар зат дейді. Жымдастыѓы жоќ кристалдыњ мысалына
кварц жатады. Кварцты ±рсаќ ол шыныдай шатынап, ќисыќ-ќисыќ болып сынады.
Осы айтылѓын аса жымдасќан заттар мен жымдастыѓы жоќ заттардыњ арасындаѓы
жымдастыѓы орташа, шала заттар да бар. Єрбір кристалдыњ µзіндік жымдастыќ
т‰рі бар. Сондыќтан, жымдастыќ ќасиет кристалды минералдарды бірінен-бірін
ажыратып тануѓа болатын белгілердіњ бірі, басќаша айтќанда, жымдастыќ
диагностикалыќ белгініњ бірі.
Сондыќтанда бірсыпыра минералдардыњ аттары жіктестік ќасиеттеріне
ќарай аталѓан [3]. Мысалы, бірнеше минералѓа шпат деген сµз ќосылып, дала
шпаты, балќыма шпат, ауыр шпат, исланд шпаты деп аталады. Шпат деген сµз
гректіњ таќта деген сµзінен шыќќан. Демек, б±л айтылѓан минералдар таќтайша
жарылатын жаќсы жымдастыѓы бар заттар. Ортоклаз деген минералдыњ аты
жымдастыѓы тікб±рышты деген сµзден шыќќан (ортос – грекше тік, клаз – сыну
деген сµз). Сол сияќты плагиоклаз деген сµзде ќиѓаш сыну деген маѓынадан
шыќќан. Жымдастыќтыњ т‰рі минералдыњ сынѓан жерінен байќалады. Басќаша
айтќанда, кристалл заттардыњ сынѓан жерлері оныњ жымдастыѓыныњ бар жоќтыѓын
кµрсетеді. Сондыќтан жымдастыќ пен сыну формасы бір-бірімен тыѓыз
байланысатын т‰сінік.
Минералдардыњ таѓы бір кµњіл аударарлыќ ќасиеті – меншікті салмаќ.
Заттыњ (кµлемін) салмаѓын кµлеміне бµлсек, оныњ меншікті салмаѓы шыѓады.
Егер минералдыњ кристалдыќ ішкі ќ±рылысы дєл µлшенген болса, онда оныњ
єрбір жеке бµлшегіндегі атомдар саны белгілі болса, меншікті салмаќты
элементтердіњ атомдыќ салмаѓы арќылы табуѓа болады [7]. М±нда єрбір
элементтіњ химиялыќ ќ±рамы да ескеріледі, µйткені минералдыњ арасында бµгде
ќоспалары болса, онда оныњ меншікті салмаѓы т±раќты болмайды.
Минералдың әрбір белгілі топтарының меншікті салмағы өзіне тән шектен
асып кетпейді. Мысалы, органикалық минералдардың меншікті салмағы 1-ден
онша аса қоймайды: қатты битумдардікі 1,0-1,1, көмірдікі де сол шамада,
мұнайдікі 0,8 шамасы. Жеңіл металдардың тұздары мен тотықтарының меншікті
салмағы 2-3,5 шамасында болады. Мысалы ас тұзынікі (NaCl) 2,1-2,5, гипстікі
(CaSO4* 2H2O) - 2,3, кварцтікі (SiO2) – 2,65, алмаздікі – 3,5. Бұл сияқты
минералдардың түсі ақшыл шабдарлы ашық келеді. Демек, ақшыл ашық түсті
минералдар жеңіл болады. Сонымен, минералдардың меншікті салмағы оның ішіне
кіретін атомдардың атомдық салмағына, сонымен қатар элементтің иондық
радиусына, валенттігіне және кристалдық тор құрылысына байланысты [8].
Минерал - кристалдардың магнит тіліне әсер ететін немесе темірді өзіне
тартатын магниттік қасиеті болады. Мұндай минералдар көп емес, сондықтан
бұл қасетте диагностикалық маңызды белгі болып табылады [9].
Магниттік қасиет негізінде екі түрге бөлінеді: 1) ферромагнитті, яғни
күшті магнитті, 2) парамагнитті, яғни әлсіз магнитті. Әлсіз магниттінің
магнит тілінен кері бұрылатын бір түрі бар, оны диамагнит деп атайды [3].
Феромагниттік қасеиті бар минералдарға жататындар: магнетит (FeO4),
никельді темір, ферроплатиналардың кейбір түрі. Күкірті аз пирротиндар
нашар магниттік қасиеті бар минералдарға жатады. Диамагниттік қасиеті бар
минералға тек висмут жатады. Ферромагниттік қасиеті бар минералдар ішіндегі
ең айқыны – магнетит, оның атының өзі сол қасиеті бойынша қойылған. Ол
темірдің ұнтағы, түйреуіш, қаламұш, шеге сияқты нәрселерді өзіне тартады.
Минералдардың электр өткізу қасиеті әртүрлі болады. Міне, осы қасиетті
металл кендерін ажыратуға қолданып, электрлік барлау істерін жүргізеді [4].

Минералдарды қыздырғанда оның жалыны әртүрлі түске боялады. Соған
негіделген дәнекер түтік әдісі бар [10].
Минералдардың кейбіреулерінде өзіне тән иісі болады. Осы иіс әсіресе,
ұрғанда немесе қыздырғанда сарымсақ иісіне ұқсас иіс шығады. Мұнай
газдарында күкіртті сутек газы болса, оның иісі де айқын білінеді.
Минералдардың осы сияқты ұқсас белгілері толып жатыр. Олардың бәрін
түгелдеу мүмкін емес.
Кристалдар µскен уақытта оның жақтары бағытын өзгертпей өседі,
сондықтан бір тектес, бір құрылысты заттардың кристалдары бірдей жағдайда
өскен уақытта олардың сәйкес жақтары арасындағы қырлы бұрыштары өзгермейтін
тұрақты шама. Мұны Стено заңы деп атайды. Бір заттың кристалын екінші
заттың кристалынан сыртқы формасы бойынша айырып алу үшін осы заңды
қолданады.
Кристалдардың барлық өзгешеліктерін, оның ішкі құрылысын түсіну үшін
оның ішкі құрылымын кеңістіктік тор түрінде деп қарастыруға болады.

1.2 Кристалдардың ішкі құрылымы

Кеңістік тор көбінесе, куб түрінде кескінделеді. Кристалл құрайтын
бөлшектердің сол тор кубына орналасу тәртібі әртүрлі болады.
1. Жай кубтық тор. Мұнда кристалл құрайтын бөлшектер кубтың көлемдік
сегіз бұрышына орналасқан. Мұндай құрылым кµбінесе, сілтілі металдардың
галогендік қосындыларында болады. Мысалға, ас тұзын алайық. Мұның тор
кубының әр бұрышында натрийдің ионы (Na+ - катион) мен хлордың ионы (Cl-
анион) кезектесіп келеді.
Кристалл құрайтын майда бөлшектері иондардан тұратын болғандықтан
мұндай торларды иондық тор немесе иондық құрылым деп атайды.

Сурет 3

2. Жақ орталықты кубтық тор құрылымы. Мұнда кристалл құрайтын
бөлшектер кубтың бұрышына да және әрбір жақтарының орталығына да
орналасқан, жақ орталықты куб деген аттың қойылуы осыдан

Сурет 4

3. Көлем орталықты кубтық тор құрылымы. Мұнда кристалл құрайтын
бөлшектер кубтың бұрыштарында және оның орталығында болады. Бұған мысалға
темірді алуға болады.
4. Алмаздық құрылым. Жақ орталықты кубты бірдей сегіз кубқа бөліп,
солардың айқыш-ұйқыш алынған төртеуінің орталығына бір-бірден атом қойсақ,
алмаз құрылымы шығады. Бұл суретте 1-мен белгіленгені – оң жақтағы үстіңгі,
2-мен белгіленгені – сол жақтағы үстіңгі артқы кубтың орталық атомы, 3 –
астыңғы сол жақтағы алдыңғы кубтікі, 4 – астыңғы оң жақтағы артқы кубтікі.

Сурет 5

Осы айтылған төртеуін өзара қоссақ төрт жақты тетраэдр шығады.
Күкіртті мырыш ZnS кристалдары да сол алмаз құрылымына жатады. Осы сияқты
кубтық құрылымдардың тағы бірнеше түрлері бар. Оның өзініњ де бірнеше
түрлері бар. Кубтық құрылымдардан басқа алты қырлы құрылымдарда бар. Оның
өзі де бірнеше түрге бөлінеді. Соның бір екеуін мысалға келтірейік.
1. Алты қырлы қабаттас құрылым. Бұған мысалға графит құрылымы жатады.
Графит атомдары алты қырлы призманың көлемдік бұрыштарына орналасқан.
2. Алты қырлы табан орталықты құрылым. Мұнда кристалл атомдары алты
қырлы призманың бұрыштарында да және табандағы жақтарының орталығында да
болады. Алты қырлы призманың тігінен үш жазық жүргізсек, ол үш қырлы алты
призмаға бқлінер еді. Сол үш қырлы алты призманың үшеуінің орталығына тағы
бір-бірден атомдар орналасқан. Бұған мырыш, магний, кадмий, титан сияқты
металдар мысал бола алады.
Сонымен кристалдардың ішкі құрылымында екі түрлі түсінік бар екені
айқын: оның бірі – құраушы бөлшектердің түрі, екіншісі – сол бөлшектердің
тәртібі.

1.3 Кристалдар жіктеу

Бөлшектердің түріне қарай кристалдар құрылымы: иондық, атомдық және
молекулалық болып бөлінеді [11]. Енді осылардың әрқайсысына жеке-жеке
тоқталайық.
Иондық кристалдар. Кристалдық торлардың түйіндерінде таңбалары бір-
біріне қарама-қарсы иондар орналасады. Иондық кристалдарды көбінесе,
сілтілік металдардың галогендік (NaCl, CsCl, KBr) қосылыстары мен әртүрлі
металдардың (MgO, CoO) тотықтары құрайды. Иондық кристалды құрайтын
элементтер негізінен жаққа орталықтанған кристалдық торлар түзейді.
Мұндай кристалдарда кубтық төбелерінде кезектесіп аниондар мен
катиондар орналасады. Мысалы, өзіміз күнде пайдаланып жүрген ас тұзы натрий
Na мен хлор Cl элементтерінің қосылыстарынан тұрады. Олай болса, ас тұзының
кристалдық торы натрийдің Na+ оң катионы мен хлодың Cl- теріс анионынан
тұрады.
Ал хлорды цезийдің CsCl кристалдық торы кубқа орталықтандырылған. Оның
әрбір жеке элементар кристалл торының ортасында цезийдің Cs оң ионы
орналасады.
Иондардың арасындағы өзара әсерлесу күші негізінен кулондық күш болып
табылады. Әртүрлі зарядталған иондардың арасындағы байланыс кулондық күш
арқылы жүзеге асырылатын болғандықтан оны иондық немесе гетерополярлық деп
атайды.
Иондық кристалдар торларынан молекулаларды бөліп алуға болмайды.
Сондықтан иондық кристалдар тұтас молекула ретінде қарастырылады.
Атомдық кристалдар. Кристалл торының түйіндерінде бейтарап атомдар
орналасады. Оларды валенттік байланыс ұстап тұрады. Бұл байланысты кейде
гомополярлық байланыс деп атайды.
Кристалдық торды құрайтын атомдардың валенттік электрондары –
қауымдасқан ортақтанған. Сондықтан олардың жеке атомдарымен байланыстары
аса жоғары болмайды.
Атомдық кристалдық торды көміртегі элементінің С кейбір бейорганикалық
қосылыстары, мырыштың күкіртті қосылысы. ZnS, сфолерит, берилли тотығы BeO
жартылай өткізгішке ие болатын германий Ge, кремний Si сияқты элементтер
түзейді. Бұлардың ішінде кристалдық құрылымы жағынан ерекшеленетін
көміртегінің екі күрделі жағдайларына сәйкес келетін графит пен алмаздың
кристалдық торлары жатады. Алмаздыњ кристалдыќ торындаѓы єрбір кµміртегі
атомы µзі сияќты бірдей араќашыќтыќта тетраэдр тµбесінде орналасќан
кµміртегі атомымен ќоршалѓан.
Валенттік байланысты кµршілес екі атом орбитасында ќозѓалып ж‰ретін
ж±п электрон іске асырады. Валентті немесе ковалентті байланыс баѓытталѓан
байланыс болып табылады, ал орталыќ атомнан тетраэдр тµбесіндегі атомѓа
ќарай баѓытталады. Алмаз µте берік ќ±рылым болып табылады. Графит ж±мсаќ
кристалдыќ торы жазыќ таќталы ќабаттарѓа ие болады.
Металдыќ кристалдар. Кристалл торыныњ т‰йіндерінде металдардыњ оњ
иондары орналасады. Валентті электрондар атомдарымен єлсіз байланысќан.
Олар кристалл торы ішінде еркін ќозѓалыста болады. Металдыќ байланыс ерекше
баѓытталѓан байланысќа ие болмайтындыќтан ол жоѓары симметрия дєрежесіне ие
болады. Кµптеген металдыќ ќасиетке ие болатын кристалдар кµлемге жєне басќа
орталыќтандаралѓан кристалдыќ торлар т‰зеді.
Молекулалыќ кристалдар. Кристалдыќ торыныњ т‰йіндерінде заттыњ
бейтарап молекулалары орналасады. Т‰йіндерінде орналасќан молекулалар
арасындаѓы байланысты атомдардыњ электрондыќ ќабаттарындаѓы бір-біріне
ќатысты сєл ыѓысќан электрондар іске асырады. Молекулалыќ кристалды
кµбінесе, органикалыќ ќосылыстар парафин, спирт, резењке, инертті газдар,
Ne, Ar, Kr, Xe жєне оттегі мен кµмірќышќыл газы, бром, иод, таѓы басќалар
т‰зеді.
Сонымен кристалдар т‰рлерін кристалдыќ торды т‰зуші зарядталѓан
бµлшектермен ќатар олардыњ µзара орналасулары да аныќтайды.
Жоѓарыдаѓы мєліметтерден заттыњ ішкі ќ±рылысы к‰рделі болып келетіні
байќалады. Бір т‰рлі элементтіњ µзі кристалдыќ ќ±рылысына байланысты
єрт‰рлі ќасиетке ие болады. Кристалл торы бір т‰рлі элементтерден т±рып,
оныњ єрт‰рлі кристалдыќ тор т‰зуін полиморфизм деп атайды. Полиморфизмніњ
айќын мысалына кµміртегін алуѓа болады. Куб формасында кристалданѓан
кµміртегі – алмаз, гексагон формасында кристалданѓан кµміртегі – графит.
Б±л екі минералдыњ химиялыќ тегі бір ѓана кµміртегі бола т±рса да,
кристалдыќ формалары єрт‰рлі болѓандыќтан физикалыќ ќасиеттері де єрт‰рлі.
Алмаз – д‰ние ж‰зіндегі ењ ќатты зат, т‰сі кµбінесе, тамаша мµлдір
келеді. Онымен тас кеседі, жер б±рѓылайды. Графит - µте ж±мсаќ зат, ол
ќолѓа ж±ѓады, ќаѓазѓа жазылады, т‰сі ќара с±р [3].
Єрт‰рлі ќатты денелердегі атомдардыњ орналасу тєртібі єрт‰рлі. Темір
атомыныњ ќатары м±з кристалыныњ ќ±рылысына ±ќсамайды. Єрбір затта µзініњ
µрнегі мен атомдарда орналасу тєртібі бар. Б±л тєртіп заттыњ ќасиетіне
байланысты [12].
Ќара к‰йе немесе ыс – ж±мсаќ, ќара ±нтаќ. К‰нделікті ‰й шаруашылыѓында
ќолданылатын ќазан жєне пеш м±ржаларында жиналады.
Графит – ж±мсаќ ќарындаш стержені. Техникада тек ќарындаш ретінде
емес, сонымен ќатар ол µте жоѓары температураѓа ±заќ шыдайтын болѓандыќтан,
одан отќа тµзімді ыдыстар жасайды.
Осы айтылѓан мєселелерден біз кристалдыњ бір-бірінен формасы бойынша
ерекшеленетінін кµрдік. Т‰сі, жылтырауы бойынша ажырату м‰мкін емес.
Мысалы, кварц кристалы т‰ссіз, алтын т‰стес, ќоњыр, ќара жєне таѓы басќа
т‰сті болады. Аттары єрт‰рлі болѓанымен жер бетінде кењінен таралѓан,
µнеркєсіпте де кењінен ќолданылатын кварц минералы.
Ас т±зыныњ кристалын бериллий болѓанымен жєне мыс купоросымен
шатастырмаймыз; алты ќырлы призма – ќарныдаш кварцын бір кµргеннен
сегізќырлы алмаз кристалынан ажыратуѓа болады; осыдан сегізќырлы форманы
октаэдр деп атайды.
Сондыќтан єрбір заттыњ µзіне тєн формасы бар, оларды білуге бола ма?
Б±л с±раќќа иє немесе жоќ деп те жауап беруге болады. Иє, єрбір
зат кристалыныњ µзіне тєн формасы бар [2].
Кристалдарды сонымен бірге ешбір аќауы жоќ идеал кристалдарѓа жєне
т‰рлі кем-кетігі бар, аќаулары бар, реал кристалдарѓа бµледі [2]. Наќты
кристалдарда єрт‰рлі периодты кристалдыќ ќ±рылымыныњ б±зылуы байќалады,
оларды кристалл аќауы деп атайды [2].
Кристалдаѓы аќаулар н‰ктелік, сызыќтыќ, екіµлшемдік жєне кµлемдік
болып бµлінеді.
Н‰ктелік аќауларѓа біраз атомдар немесе иондар ќандай да бір
себептерден кристалл торыныњ т‰йіндеріне кірмеген.

Сурет 6

Т‰йін бос ќалѓан м±ндай аќауларды вакансия деп атайды. Иондыќ
кристалда н‰ктелік аќаулар ќос-ќостан кездеседі, демек, тањбасы ќарама-
ќарсы екі вакансия пайда болады. М±ндай аќауларды Шоттки дефектісі деп
атайды.
Кристалдыќ тордыњ келесі н‰ктелік аќауын ендірілген атом немесе
Френкель аќауы деп атайды. Френкель аќауы кристалл торыныњ кез-келген
атомыныњ жылулыќ тербеліс кезінде кµршілес атомдарымен µз байланысын ‰зуге
ќажетті энергия мµлшерін алып, оларды ыѓыстыру процесініњ нєтижесінде пайда
болады (сурет). Пайда болѓан вакансия атомныњ т‰йін аралыѓынан тез кетеді.
Ендірілген атом мањында тор ‰лкен деформацияѓа ±шырайды.
Бір µлшемді сызыќтыќ аќауларды дислокация деп атайды. Сызыќтыќ аќаулар
шеттік жєне б±рандалы болып екіге бµлінеді.
Шеттік дислокация схема т‰рінде кµрсетілген. Шеттік дислокация
кристалл ішіндегі атом жазыќтыќтарыныњ жетілмеген (кµршілес атомдарыныњ бір-
бірінен кем ќалуы) жазыќтыќтарыныњ есебінен ќалыптасады. Ол экстражазыќтыќ
деп аталады. Экстражазыќтыќтыњ шеті єрќашан б±зылып, атомдар арасындаѓы
байланыс ‰лкен µзгеріске т‰сіп, оныњ мањында ‰лкен механикалыќ ж‰ктеме-
кернеу пайда болады. Б±л кернеудіњ

Сурет 7

шамасы экстражазыќтыќтан алыстаѓан сайын ара ќашыќтыќтыњ кері мєніне
байланысты єлсірей береді.
OZ осініњ баѓытында экстражазыќтыќтыњ шамасы микроскопиялыќ µлшемге,
яѓни кристалл µлшеміне тењ болуы м‰мкін. Осы осьтіњ баѓытында
экстражазыќтыќтыњ ±зындыѓы дислокация ±зындыѓын ќ±райды.
Дислокация ±зындыѓыныњ кристалдыњ деформацияѓа ±шыраѓан облысыныњ
кµлденењ ќимасына ќатынасы µте ‰лкен мєнге ие болатындыќтан, оны бір
µлшемді сызыќтыќ аќау деп атауѓа келісілген. Кристалл ішінде бір µлшемді
сызыќтыќ дислокациямен ќатар б±рандалы дислокация да кездеседі.
Б±рандалы дислокация критсалдыњ атомдыќ жазыќтыќтарыныњ бір-біріне
ќатысты ыѓысуынан пайда болады. Ол кристалдыњ аздаѓан бµлігін ѓана ќамтиды.
Ыѓысу басталѓан жерде дислокация осі орналасады. Дислокация осіне жаќын
жерде кристалдыњ атомдыќ жазыќтыќтары б±рандалы жазыќтыќќа ауысады. Осыдан
келіп б±рандалы дислокация ±ѓымы ќалыптасќан. Дислокация сан жаѓынан
Бюргерс векторы сипаттайды [12].

2 – ТАРАУ
СИММЕТРИЯ ¦ЃЫМЫНЫЊ МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА

ЌАЛЫПТАСУ ЖОЛДАРЫ

2.1 Симметрия туралы ±ѓым

Жалпыѓа бірдей білім беру баѓдарламасын ќабылдау мен µзгертуде мектеп
оќушыларыныњ білім дєрежесін кµтеру талап етіледі.
Ќазіргі кезде мектептерде ќолданылып ж‰рген оќулыќтардыњ кµпшілігінде
ќатты дененіњ физикасын т‰сіндіруге тек бір жаќты заттыњ электрондыќ
теориясы ѓана ќолданылады.
Кµбінесе, мектеп оќулыќтарында тєжірибелік-эмпирикалыќ материалдар
баяндалады.
Жања технологияларды мењгеру халыќ т±рмысы мен µндіріске ќажетті жања
материалдар алу ‰шін, ќатты дененіњ электрондыќ ќ±рылымын білу жеткіліксіз.
¤йткені кµптеген физикалыќ шамалар электр жєне магнит µткізгіштік,
пластикалыќ, заттыњ кµптеген магниттік ќасиеттері, олардыњ аќаулыќ
дислокациялыќ ќ±рылысы мен симметрия параметрлерініњ µзгерісіне байланысты.
Сондыќтан мектеп оќушыларына ертерек зат ќасиеттерініњ, олардыњ яѓни,
кристалдыќ ќ±рылысы жµнінде мєліметтерді жинаќтап беру ќажет. Зат,
материал, денелердіњ физикалыќ, химиялыќ ќасиеттері олардыњ кристалдыќ жєне
аќаулыќ ќ±рылыстарына жєне симметриясына байланысты.
Мектепте оќылатын жаратылыстану пєндерінде симметрия ±ѓымын єрт‰рлі
ќалыптастырады.
Ењ алдымен симметрия ±ѓымына аныќтама беріп µтейік.
Симметрия дегеніміз – бірдей µлшем немесе µлшемділік деген сµз [3].
Б±л ±ѓым тµменгі буындаѓы тµртінші сыныптыњ табиѓаттану оќулыѓында
жєне µсімдіктану, жануартану оќулыќтарында ќарастырылады. Мысалы, малдыњ
денесін омыртќа ж±лыны мен бауырдаѓы ‰йек сызыѓы
арќылы ќаќ жарса, ол да симметрия жазыќтыѓы болады. Сондай-аќ,
кµбелектіњ екі ќанатыныњ арасында да, екі алаќанды т‰йістірсек те симметрия
жазыќтыѓын кµре аламыз [14].
Ал симметрия жазыќтыѓы дегеніміздіњ µзі мектеп курсында алѓаш рет 8 –
сыныптыњ геометрия оќулыѓында ќарастырылады [15].
Сонымен симметрия дегеніміз – бірдей µлшем болса, кристалл дегеніміз –
кµп жаќты фигура. Геометриялыќ фигураны т±рѓан орнынан басќа ќалыпќа ќайта
орналастырѓанда, ол µзініњ б±рынѓы орнына дєл ‰йлессе, онда оныњ
симметриялыќ ќасиеті болады [3].
Кристалдардыњ симметриялыќ ќасиеттерін геометрия тілінде симметрия
жазыќтыѓы, симметрия осі жєне симметрия центрі бойынша айыруѓа болады.
Кристалдардыњ симметрия жазыќтыѓын, симметрия осьтерін жєне центрін
симметрия м‰шелері деп атайды.
Симметрия жазыќтыѓы Р, симметрия осі L, симметрия центрі С єрпімен
белгіленеді.
Симметрия жазыќтыѓы. Симметрия жазыќтыѓы дегеніміз – єрбір затты
кристалды айна ќатесіз екі бµлікке бµлетін жазыќтыќ. Демек, нєрсеніњ µзімен
оныњ айнадаѓы кескінініњ арасындаѓы айнаныњ беті симмертия жазыќтыѓына
мысал болады. Сіріњкеніњ ќорабын ортасынан ќаќ жарса, оныњ екі бµлшегі
бірдей болып шыѓады. Демек, ќорабтыњ жарылѓан жері – оныњ симметрия
жазыќтыѓы. Сіріњке ќорабында м±ндай екі жазыќтыќ болады.

Сурет 8

Симметрия зањы тек кристалл заттарды ѓана емес, ол барлыќ табиѓат
д‰ниесінде кењ µріс алѓан зањ.
Симметрия жазыќтыѓы кейбір денеде біреу, екіншілерінде екеу, кейде
‰шеу, тµртеу, тіпті онанда кµп болады, ал кейбір денеде біреу де болмайды.
Симметрия жазыѓыныњ саны неѓ±рлым кµп болса, оныњ симметриялыќ дєрежесі де
соѓ±рлым жоѓары болмаќ [16].
Симметрия осі. Фигураны ойша ж‰ргізілген сызыќтыњ тµњірегінде
айналдырѓан уаќытта оныњ бірдей бµлшектері бірнеше рет ќайталанатын болса,
сол сызыќты симметрия осі деп атайды. Симметриялыќ екі жазыќтыќтыњ т‰йіскен
сызыѓы симметриялыќ ось болады.
Фигураны алѓашќы т±рѓан ќалпынан белгілі бір б±рышќа айналдырѓанда ол
µзініњ б±рынѓы т±рѓан орнын ќайта басады. Фигураныњ осындай айналу
б±рышыныњ ењ кішісін осьтіњ айналу б±рышы деп атайды. Айналу б±рышы
б‰тін сан болуѓа, яѓни мына ереже орындалуы тиіс:
, (2)
м±ндаѓы n – б‰тін сан болуы керек.
Егер допты алатын болсаќ, онда n шексіз сан болуы керек. Ал кµп ќырлы
затты алатын болсаќ, оларды n т±раќты санѓа тењ, яѓни n тек 2, 3, 4, 6
мєндеріне ѓана ие болады. Басќаша айтќанда, кристалдардыњ симметриялыќ
осьтерініњ айналу б±рышы тек 1800, 1200, 900, 600 ќана болуы керек.
Осы б‰тін сан n симметрия осініњ дєрежесін кµрсетеді. Егер n=1 болса,
онда затта ешќандай айналу осі жоќ деген сµз. Демек, бір дєрежелі ось
болмайды. Тµмендегі суретте симметрия осьтерініњ белгісі кµрсетілген.
Егер n=2 болса, =1800 болса, ол осьті екі дєрежелі деп атайды.
Яѓни фигура симметрия осі арќылы толыќ бір айналѓанда, µз орнын µзі екі рет
басатын болса (n=2), сол осьтіњ екі дєрежесі болѓаны. Сол сияқты, фигура
толық бір айналғанда өз орнын үш рет басатын болса, ол ось үш дәрежелі;
төрт рет басатын болса, төрт дәрежелі; алты рет басатын болса, алты
дәрежелі деп аталады.

Сурет 9

Осьтің дәрежесін санмен белгілейді: L2 – екі дәрежелі ось, L3 – үш
дәрежелі, L4 – төрт дәрежелі ось, L6 – алты дәрежелі ось.
Осы айтылған осьтердің басқа күрделі ось немесе инверсиялық ось деген
боады. Жай осьте ( бұрышына айналдырғанда фигура өз орнын өзі басатын
болса, ол күрделі осьте ( бұрышына айналдырып барып центр арқылы аударғанда
ғана фигура өз орнын өзі басады. Фигураның центр арқылы аударылуы айнаға
түскен нәрсенің оңы сол болып, солы оң болып аударылуы сияқты.
Сонымен, кристалдарда тек 2,3,4,6 дәрежелі осьтер ғана болады. Басқаша
айтқанда, кристалдар симметриялық жағынан алғанда тек екі қырлы, үш қырлы,
төрт қырлы немесе алты қырлы ғана болу керек. Кристалда басқа дәрежелі
осьтер, мысалы 5 немесе 7 ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Мектеп химия курсында эксперименттік есептердің оқытудың әдістемесі
Иілгіштік дене қасиеттерін оқыту әдістемесі
Орта мектептегі физика курсында "жұмыс" және "энергия"ұғымдарын қалыптастыру әдістемесі
Орта мектеп химия курсында инновациялық технологияларды пайдаланып оқыту әдістемесі
Орта мектепте физика курсында энергияның сақталу заңдарын оқыту
Мектеп физика курсында жарықтың ортамен және заттармен өзара әсерін оқытудың әдістемесі
Қатты дененің еркін қозғалысы
"Физика пәнін оқыту әдістемелерінің негізі"
Орта мектептің физика курсында компьютерді пайдалану арқылы идеал газ күйінің теңдеуін және газ заңдарын оқыту
Стереметрияны оқыту әдістемесі
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь