Johann FC Hessel - Johann F. C. Hessel
Johann Friedrich Christian Hessel (27 aprilie 1796 - 3 iunie 1872) a fost medic german (MD, Universitatea din Würzburg, 1817) și profesor de mineralogie (doctorat, Universitatea din Heidelberg, 1821) la Universitatea din Marburg .
Contribuții la mineralogie și cristalografie
Originile cristalografiei geometrice (câmpul vizat de structurile solidelor cristaline), pentru care opera lui Hessel a fost remarcabilă, poate fi urmărită până la mineralogia secolelor al XVIII-lea și al XIX-lea . De asemenea, Hessel a contribuit la mineralogia clasică (domeniul vizat de compozițiile chimice și proprietățile fizice ale mineralelor).
Derivarea claselor de cristal
În 1830, Hessel a demonstrat că, ca urmare a Haüy e legea de interceptări raționale , formele morfologice se pot combina pentru a oferi exact 32 de tipuri de simetrie de cristal în spațiu euclidian , deoarece numai două, trei, patru, și de șase ori pot aparea axe de rotatie. O formă cristalină denotă aici un set de planuri echivalente simetric cu indici Miller închiși între acolade, { hkl }; forma nu înseamnă „formă”. De exemplu, un cristal în formă de cub de fluorit (denumit Flussspath de Hessel) are șase fețe echivalente. Întregul set este notat ca {100}. Indicii pentru fiecare dintre cele șase fețe individuale sunt cuprinse între paranteze și acestea sunt desemnate: (010), (001), (100), (0 1 0), (00 1 ) și ( 1 00). Cubul aparține clasei izometrice sau tesulare, la fel ca un octaedru și un tetraedru. Elementele esențiale de simetrie ale clasei izometrice sunt existența unui set de trei axe de rotație de 4 ori, patru de 3 ori și șase de două ori. În schemele de clasificare anterioare realizate de mineralogiștii germani Christian Samuel Weiss (1780 - 1856) și Friedrich Mohs (1773 - 1839) , clasa izometrică fusese desemnată sphäroedrisch (sferoidal) și tesularisch (teseral) În perioada lui Hessel, nu toate cele 32 de simetrii posibile fuseseră observate de fapt în cristale reale.
Opera lui Hessel a apărut inițial în 1830 ca un articol din Gehler's Physikalische Wörterbuch (Gehler's Physics Dictionary). A trecut neobservat până când a fost republicată în 1897 ca parte a unei colecții de lucrări despre cristalografie în Klassiker der Exakten Wissenschaften de la Oswald (Clasicii științelor exacte ale lui Ostwald). Înainte de această publicare postumă a investigațiilor lui Hessel, descoperiri similare fuseseră raportate de către omul de știință francez Auguste Bravais (1811–1863) în Extrait J. Math., Pures et Applique ́es (în 1849) și de cristalograful rus Alex V. Gadolin (1828 - 1892) în 1867.
Toate cele trei derivații (Hessel, Bravais și Gadolin), care au stabilit un număr finit mic de posibile simetrii ale cristalelor din primele principii, s-au bazat pe morfologia cristalului extern mai degrabă decât pe aranjamentul structural intern al unui cristal (adică simetria rețelei). Cu toate acestea, cele 32 de clase de simetrie cristalină sunt una și aceeași cu cele 32 de grupuri de puncte cristalografice . După o lucrare seminală a rețelelor spațiale de Leonhard Sohncke (1842-1897) , Arthur Moritz Schönflies (1853-1928) , Evgraf Stepanovich Fedorov (1853-1919) și William Barlow (1845-1934) , legătura dintre rețelele spațiale și exteriorul morfologia cristalelor a fost susținută de Paul Niggli (1888 - 1953) , în special în Kristallographische und Strukturtheoretische Grundbegriffe din 1928 . [2] De exemplu, repetarea sau translația (fizică) a unui plan de rețea produce un teanc de planuri paralele, al căror ultim membru poate fi manifestat morfologic ca una dintre fețele exterioare ale cristalului.
Pe scurt, un cristal este similar cu tapetul tridimensional, în sensul că este o repetare interminabilă a unui motiv (un grup de atomi sau molecule). Motivul este creat prin operații de grupare a punctelor, în timp ce tapetul, care se numește rețea spațială, este generat de translația motivului cu sau fără rotație sau reflexie. Simetria motivului este adevărata simetrie a grupului punctual al cristalului și provoacă simetria formelor externe. Mai exact, simetria morfologică externă a cristalului trebuie să se conformeze componentelor unghiulare ale operațiilor de simetrie a grupului spațial, fără componentele de translație. În circumstanțe favorabile, grupurile punctuale (dar nu grupurile spațiale) pot fi determinate numai prin examinarea morfologiei cristalelor, fără a fi necesară analiza unui model de difracție cu raze X. Acest lucru nu este întotdeauna posibil deoarece, din numeroasele forme aparente sau așteptate în mod normal într-un specimen de cristal tipic, unele forme pot fi absente sau prezintă o dezvoltare inegală. Cuvântul obicei este folosit pentru a descrie forma exterioară generală a unui specimen de cristal, care depinde de dimensiunile relative ale fețelor diferitelor forme prezente. În general, o substanță poate cristaliza în obiceiuri diferite, deoarece ratele de creștere ale diferitelor fețe nu trebuie să fie aceleași. [2]
Excepții de la formula lui Euler pentru poliedre convexe
În urma lucrării matematicianului elvețian Simon Antoine Jean L'Huilier (1750 - 1840) , Hessel a dat și exemple specifice de cristale compuse (alias cristale duble) pentru care formula lui Euler pentru poliedre convexe a eșuat. În acest caz, suma valenței (gradului) și a numărului de fețe nu este egală cu două plus numărul de muchii (V + F ≠ E + 2). Astfel de excepții pot apărea atunci când un poliedru posedă cavități interne, care, la rândul lor, apar atunci când un cristal încapsulează altul. Hessel a descoperit că acest lucru este adevărat în cazul cristalelor de sulfură de plumb din cristalele de fluorură de calciu . Hessel a găsit, de asemenea, formula lui Euler neascultată de poliedre interconectate, de exemplu, unde o margine sau un vârf este împărțit de mai mult de două fețe (de exemplu, în tetraedrele de partajare a marginilor și de partajare a vârfurilor ). [5]
Compoziția feldspatului
În domeniul mineralogiei clasice, Hessel a arătat că feldspatii plagioclasei ar putea fi considerați soluții solide de albită și anortită . Analiza sa a fost publicată în 1826 ( Taschenbuch für die gesammte Mineralogie , 20 [1826], 289–333), dar, ca și în cazul lucrărilor sale despre clasele de cristal, nu a atras prea multă atenție în rândul contemporanilor săi. Mai degrabă, teoria compoziției acestor feldspati a fost ulterior creditată lui Gustav Tschermak (1836 - 1927) în 1865. [1]
Tinerete si educatie
Puține sunt documentate despre viața timpurie a lui Hessel. A fost student la Realschule din Nürnberg și ulterior a studiat științe și medicină la Erlangen și Würzburg . [1] După ce și-a luat doctoratul în mineralogie sub conducerea lui Karl C. von Leonhard (1779–1862), Hessel a plecat la Universitatea din Marburg ca profesor asociat de mineralogie și a devenit profesor titular în 1825. A rămas acolo până la moartea sa. [1] Hessel a fost, de asemenea, membru al consiliului orașului Marburg și a fost numit cetățean de onoare al Marburgului la 9 noiembrie 1840.
Referințe
linkuri externe
Dicționar complet de bibliografie științifică, „Fiii lui Charles Scribner, 2008. ( http://www.encyclopedia.com/doc/1G2-2830901983.html )