عنوان درس: بلورشناسي و آزمايشگاه
1401/07/25 10:21فصل قبل
عنوان درس: بلورشناسي و آزمايشگاه
سرفصل: مباني و تعاريف
نمونه1- عنوان مطلب درسي: خواص عمومي بلورها
نظم شبکه اتمي: جامد بلوري، شکلي از ماده است که در آن اتم‌ها يا مولکول‌ها با آرايش منظم که در چيدماني خاص قرار گرفته و به‌طور منظم در کل حجم تکرار مي‌شود، تشکيل‌شده‌اند. در بلورشناسي تنها خواص هندسي بلور مورد توجه قرار مي‌گيرد، بنابراين محل هر اتم يا مولکول با يک نقطه هندسي در محل تعادلي آن اتم يا مولکول نشان داده مي‌شود. شبکه بلور دسته نامحدودي از نقاط در فضا است که در مکان‌هاي مشخص به شکل تناوبي و منظم تکرار مي‌شوند. با قرار گرفتن تعداد بي‌شماري از اتم‌ها يا مولکول‌ها در نقاط شبکه بلوري، يک ساختار بلوري به دست مي‌آيد. شبکه نيز دسته‌اي از نقاط در فضا است که هر نقطه محيط متشابهي دارد. ساده‌ترين واحد بلور، سلول واحد ناميده مي‌شود. فضا از تکرار منظم سلول‌هاي واحد پر مي‌شود و شبکه را پديد مي‌آورد[1]. در طبيعت، هفت نوع ساختارِ مشخص در خصوص چينش اتم‌ها وجود دارد. در بين اين ساختارها 4 و 6 ضلعي وجود دارد که از تکرار آن‌ها امکان پر شدن فضا و تشکيل ماده وجود دارد ولي ساختار 5 ضلعي در طبيعت وجود ندارد زيرا از تکرار آن امکان پر کردن فضا و تشکيل ماده وجود ندارد و اين در حالي است که عقلاً امکان 5 ضلعي بودن ساختار وجود دارد و اين اتفاق محال نيست اما با اين وجود، چنين اتفاقي در طبيعت نيفتاده است.[2]
عنوان جهت الهي بحث: نظم هدفمند موجود دليل بر آفريننده
توجه به اين مطلب کاملاً نشان مي‌دهد که نظم موجود که منجر به تشکيل ماده مي‌شود، تصادفي نيست بلکه توسط نيرويي آگاه و توانا که همان خداوند است ايجادشده است.
جهت مطالعه بيشتر:
«برهان نظم» يا «اتقان صنع» از نظام آفرينش، راهى روشن به سوى اثبات وجود خدا مى‌گشايد. نظم، گونه‌اى رابطه هماهنگ ميان اجزاى يك مجموعه، براى تحقق يافتن هدفى مشخص است؛ چونان كه هر جزئى از اجزاى مجموعه، مكمّل ديگرى باشد و فقدان هر يك سبب شود كه مجموع، هدف خاص و اثر مطلوب را از دست بدهد. برهان نظم از دو مقدمه تأليف يافته است كه يكى حسّى و ديگرى عقلى و منطقى است. تقرير ساده و كوتاه برهان نظم چنين است: 1- در هر گوشه‌اى از اين جهان پهناور، نظم، حساب، قانون و هدف به چشم مى‌خورد. 2- هر نظم، قانون و هدفى از يك ناظم و قانون‌گذار هدف‌دار عالم حكايت مى‌كند.
سرفصل: تقارن در کريستال‌ها
نمونه2- عنوان مطلب درسي: عناصر تقارن در شکل‌ها، اجسام و کريستال‌ها:
بلورها از اتم‌هايي با آرايش منظم که در چيدماني خاص قرار گرفته، تشکيل‌شده‌اند و اين اتم‌ها به صورت متقارن در يک شبکه سه‌بعدي که شبکه اتمي نام دارد، آرايش مي‌يابند. بر اين اساس، وجوه هر بلور نيز داراي آرايش منظمي از اتم‌ها است و بنابراين تقارن شبکه بلورين را نمايش مي‌دهد. بلورها شامل قسمت‌هاي گوناگوني مانند؛ گوشه‌ها، اضلاع و صفحات متعدد فراواني هستند و اجزاي سازنده آن‌ها عموماً به صورتي در کنار هم قرار مي‌گيرند که مشابه‌اند و با يکديگر تقارن به وجود مي‌آورند. تقارن انواع مختلفي دارد که عبارت است از:
الف- تقارن سطحي و سطوح تقارن (m)
ب- تقارن دوراني يا محوري و محور تقارن (A)
ج- تقارن مرکزي و مرکز تقارن (C)[3]
عنوان جهت الهي بحث: تقارن‌هاي زيباي آفرينش
تقارن در طبيعت باعث زيبايي مي‌شود و در علم معماري از آن بهره زيادي مي‌برند هرچه تقارن در يک‌چيز بيشتر باشد آن جسم زيباتر است. خداوند هرچيز را در حالت نيکوي خود آفريده است.
خداوند در قرآن کريم مي‌فرمايد: «الَّذِي أَحْسَنَ كُلَّ شَيْءٍ خَلَقَهُ؛[4] او كسى است كه هر چه را آفريد نيكو آفريد»
سرفصل: مباني و تعاريف
نمونه3- عنوان مطلب درسي: تعريف سلول واحد
پارامتر شبکه: اطلاعاتي از سلول واحد که به‌واسطه آن‌ها بتوان اندازه، ابعاد و شکل سلول واحد را مشخص نمود. در شبکه‌هاي مکعبي طول يال سلول واحد و زاويه بين يال‌ها (که 90 درجه است) پارامتر شبکه‌اي ناميده مي‌شود. همچنين به يال يا اضلاع هر سلول واحد، ثابت شبکه هم اطلاق مي‌شود. اندازه پارامتر شبکه در هر فلز به‌صورت تابعي از شعاع اتم و نوع شبکه بوده و مقداري ثابت است لذا به آن ثابت شبکه نيز گفته مي‌شود. ثابت شبکه بر اساس آنگستروم يا نانومتر بيان مي‌شود. زاويه بين صفحات برحسب زاويه بيان مي‌شود. در سلول واحد هگزاگونال به دليل تفاوت در فاصله بين اتم‌ها در سطح مقطع و ارتفاع آن، ثابت شبکه با دو پارامتر a و c بيان مي‌شود[5].
عنوان جهت الهي بحث: تقدير در خلقت موجودات
از آنجايي که تمام خلقت خدا از روي حکمت است لذا هيچ دوفلزي را نمي‌توان يافت که داراي پارامتر شبکه يکسان باشد بنابراين از همين ويژگي مي‌توان استفاده نموده و عمليات آناليز و تشخيص مواد را انجام داد به‌علاوه خواص ماده نيز متأثر از همين پارامتر شبکه کريستالي است خداوند در قرآن اين‌گونه مي‌فرمايد: «إِنَّا كُلَّ شَىْءٍ خَلَقْنَاهُ بِقَدَرٍ[6]؛» و معناى آيه اين است كه: ما هر چيزى را با مصاحبت قدر «توأم با اندازهگيرى» خلق كرديم؛ و قدر هر چيز عبارت است از مقدار و حد و هندسهاى كه از آن تجاوز نمىكند، نه از جهت زيادى و نه از جهت كمى و نه از هيچ جهت ديگر.[7]
سرفصل: مباني و تعاريف
نمونه4- مطلب درسي: خواص عمومي کريستال‌ها
پيوند بين اتم‌ها: مواد جامد همگي از اتصال اتم‌هاي يکسان و يا متفاوت تشکيل شده است. نيروهاي بين اتمي يا به عبارتي پيوندهاي اتمي مواد در اثر تأثيرات متقابل الکترون‌هاي مدار خارجي بر يکديگر است. اين تأثيرات متقابل از انواع مختلف بوده و به آرايش الکتروني الکترون‌هاي موجود در يک ماده و موقعيت آن ماده در سيستم تناوبي موجود بستگي خواهد داشت. اين تأثيرات متقابل مختلف يا به عبارت ديگر پيوندهاي اتمي متفاوت، خواص مکانيکي، فيزيکي و يا شيميايي مختلف را در بسياري از موارد سبب مي‌شود. براي مثال پيوند اتمي قوي‌تر منجر به افزايش نقطه ذوب، استحکام تسليم، استحکام نهايي و ضريب يانگ در يک فلز مي‌گردد[8].
عنوان جهت الهي بحث: تأثير پيوندهاي اجتماعي و ديني
نقش ويژگي پيوند در استحکام مختص به اتم نيست، بلکه کاملاً در مباحث اجتماعي و ديني هم صادق است، کيفيت پيوندهاي اعضاي يک خانواده و همچنين پيوندهاي اجتماعي در درون يک جامعه نقش بي‌بديلي در استحکام خانواده و جامعه دارد. عمده انسان‌هاي آسيب ديده در جامعه از درون خانواده‌هايي رشد يافته‌اند که پيوند قابل قبولي ميان اعضاء و جود نداشته است.
همچنين چگونگي پيوند ميان بنده و خدا نيز موجب استحکام‌بخشي در حوزه معنويت انسان و جامعه خواهد شد. هر چقدر اين پيوند و ارتباط انسان با خداوند قوي‌تر باشد ميزان آلودگي به گناه و تأثيرپذيري از شيطان کاهش خواهد يافت.
اين پيوند با خدا به طرق مختلفي مانند نماز، توکل، دعا و هرگونه ياد خدا تحکيم مي‌شود. هرچه انسان بيشتر اهل اين امور (خصوصاً نماز) باشد پيوندش با خدا قوي‌تر است و هرچقدر پيوند با خدا قوي‌تر باشد انحراف انسان کمتر خواهد بود؛ چنانکه خداوند در قرآن مي‌فرمايد: «أَقِمِ الصَّلَاةَ انّ الصَّلَاةَ تَنْهَى عَنِ الْفَحْشَاء وَالْمُنكَرِ[9]؛ نماز بگزار که نماز آدمي را از فحشا و منکر بازمي‌دارد.»
جهت مطالعه بيشتر:
اگر به دستورات ديني توجه کنيم بخش زيادي از آن‌ها نيز در مورد رابطه با چگونگي ارتباط انسان با غير خود است. اگر در دستورات دين اين همه سفارش به صله رحم شده است، اگر خداوند بندگان خود را به نيکي با پدر و مادر، نظارت و پيوند با فرزندان، خوش برخوردي با همسر، با همسايگان، با همکاران و ... سفارش مي‌کند، به اين دليل است که يکي از حکمت‌هاي اين ارتباط و پيوند اين است که موجب حفظ نظام اجتماع و جامعه انساني مي‌گردد.
سرفصل: مباني تفرق در کريستال‌ها
نمونه5- عنوان مطلب درسي: استفاده از تفرق اشعه ايکس براي شناسايي ساختمان کريستالي مواد
براي بررسي ساختار اتمي شبکه کافي است فواصل اتمي و چگونگي قرار گرفتن اتم‌ها در يک شبکه کريستالي اندازه‌گيري شود. ازآنجاکه هر شبکه کريستالي شامل دسته‌اي از صفحات اتمي يا مولکولي هم‌شکل است، از اين رو انعکاس و انکسار اشعه توسط اين صفحات فقط با زواياي معيني صورت گرفته و چون اشعه به‌صورت امواج موازي بر روي کريستال مي‌تابد، انعکاس‌هاي حاصل نيز موازي يکديگر خواهند بود. با مطالعه اثرات اشعه بازتاب شده از کريستال مي‌توان به ساختار هندسي بلور دست يافت. براي اين بررسي روش‌هاي مختلفي وجود دارد که مهم‌ترين آن‌ها عبارت‌اند از:
الف) روش تفرق اشعه ايکس.
ب) روش فيلم‌برداري لاوه.
ج) روش فيلم‌برداري دبي شرر[10].
عنوان جهت الهي بحث: رفتار و گفتار انسان‌ها نمايي از درون آن‌ها
همان‌گونه که ساختار هندسي فلزات با بازتاب اشعه از آن‌ها شناسايي مي‌شود، ساختار دروني انسان نيز با رفتار‌ها و گفتارهايي که از او سر مي‌زند شناخته مي‌شود. آنچه از انسان صادر مي‌شود در حقيقت برخاسته از افکار و تمايلات و تفکرات اوست، از اين جهت تبلور و تجلي درون او به حساب مي‌آيد، از اين جهت درون انسان را روشن مي‌سازد، همان‌گونه که حضرت علي g فرمودند: «سخن بگوييد تا شناخته شويد؛ زيرا (شخصيت) آدمي زير زبانش نهفته است.»[11]
و همچنين سعدي شيرين‌سخن چنين سروده است:
تا مرد سخن نگفته باشد عيب و هنرش نهفته باشد.[12]
[1]. Elements of materials science and engineering, p. 71- 41.
[2]. بلورشناسي، ص 17.
[3]. .Elements of materials science and engineering, p. 44- 82.
[4]. سجده: 7.
[5]. .Elements of materials science and engineering, p. 71.
[6]. قمر: 49.
[7]. ترجمه تفسير الميزان، ج19، ص140.
[8]. .Elements of materials science and engineering, pp. 35- 40.
[9]. عنکبوت: 45.
[10]. .Elements of materials science and engineering, pp. 95- 97.
[11]. «تَكَلَّمُوا تُعْرَفُوا، فَإِنَّ الْمَرْءَ مَخْبُوءٌ تَحْتَ لِسَانه» (نهج البلاغة (صبحي صالح)، ص 545).
[12]. گلستان سعدي، باب اول، حکايت شماره 3.