Physique de la matière condensée
Structures cristallines
Repérez les sites des mailles SC, BCC et FCC, modifiez la constante de réseau et calculez la compacité atomique .
Matériel
- Visualisation 3D rotative d'une maille avec atomes aux sites du réseau
- Sélecteurs SC, BCC, FCC et réglage de la constante de réseau
Protocole
Choisissez une maille
Passez de SC à BCC ou FCC. Comptez la contribution des atomes aux sommets, au centre et aux faces par maille.
Faites pivoter et redimensionnez
Faites glisser la maille pour examiner son arrangement tridimensionnel, puis réglez la constante . Le rayon des sphères suit la géométrie de contact de chaque réseau.
Comparez la compacité
Lisez le nombre effectif d'atomes et la compacité. Dans le modèle des sphères dures, SC, BCC et FCC atteignent respectivement environ 52,4 %, 68,0 % et 74,0 %.
Simulation
Histoire de l’expérience
En 1912, Max von Laue et ses collaborateurs démontrèrent la diffraction des rayons X par les cristaux, établissant leur structure interne périodique et la nature ondulatoire des rayons X. En 1913, William Henry Bragg et William Lawrence Bragg utilisèrent la diffraction des rayons X pour déterminer des structures cristallines, notamment la relation aujourd'hui appelée loi de Bragg.
Au début du XXe siècle, Max Born et Theodore von Kármán contribuèrent à la physique théorique des réseaux cristallins et de leurs vibrations. Les travaux de Born relièrent l'arrangement atomique à la stabilité et à la dynamique des solides ; les mailles SC, BCC et FCC en sphères dures présentées ici sont des modèles géométriques idéalisés, non des descriptions complètes des matériaux réels.