KRİSTALOGRAFİ NEDİR ?

Kristalografi mineralojinin bir dalı olup en basit tarifiyle, kristallerin yapısıyla ilgilenen minerallerin şekillerini ve iç yapılarını inceleyen bir bilim dalıdır.

X ışınları ile yapılan yapı incelemelerinde, atom veya moleküllerin, üç boyutlu olarak dizilimleri incelenir. Mineral kristallerinde fizikokimyasal olarak, atom ve moleküller belirli bir düzen içinde bulunurlar. Amorf (şekilsiz) kristallerde veya minerallerde, atom veya moleküller gelişigüzel bir dizilme gösterirler. Mineraller oluşum esnasında katılaşırken uygun şartlar altında düzenli ve düzgün yüzeyleri olan geometrik şekiller gösterirler.

Kristalografi çoklu disiplinler arasında görev yapmaktadır. Fizik, kimya, moleküler biyoloji, malzeme bilimi gibi bilim dalları arasında pek çok problemin çözümünde rol oynamaktadır.

Kristallerle birçok yerde karşılaşabiliriz. Kar tanelerinden sofra tuzuna, jeolojik kayalardan ve minerallerden deniz kumuna kadar birçok yerde bulunmaktadırlar. Hatta vücudumuzdaki biyolojik yapıların çoğu da kristallerden oluşur. Tarih öncesinden beri, bu simetrik oluşumlar insanların dikkatini çekmiştir.

Kristalografi ile ilk incelenen madde elmas olmuştur. Daha sonra teknolojik gelişmeler daha karmaşık yapıların ortaya çıkmasına yol açmıştır. X-ışını kırınım yöntemleri ile DNA, HIV virüsü, grafit, proteinler, silikatlar ve birçok kristal yap 1912’den bu yana incelenmiştir. Gelecekte çözülemeyen birçok kimyasal, fiziksel, biyolojik yapılar Kristalografi ile çözüme kavuşacaktır. Var olan ve oluşabilecek hastalıkların tedavisinde ilk adım olacaktır.

Kristaller üzerine yapılan ilk ciddi araştırma, bir matematikçi ve astronom olan Johannes Kepler’in Altı-köşeli Kar Taneleri Üzerine (Strena seu de nive sexangula) adlı çalışmasıdır. Kepler, Prag’daki Charles Köprüsü’nden geçerken ceketine düşen kar tanelerini farkedip gördüğü tüm kar tanelerinin neden hep 6 köşeli olduğunu merak etmeye başlar. Bu merakını 1611’de bir arkadaşına hediye olarak verdiği 24 sayfalık el kitabında “Neden hep altı? Beş köşeli ya da yedi köşeli değil. Altı-köşeli bir yıldızcığın mutlaka bir nedeni olmalı.” sözleriyle dile getirdiğini görebiliriz.

İlk olarak 1912 yılında Alman fizikçi Max von Laue x ışınlarının kristallerden kırınımını keşfederek başlamıştır. Bu başarısı ona 1914 yılında Nobel Fizik Ödülünü kazandırmıştır. Ondan daha kısa süre sonra William Henry Bragg ilk kez “X-ışını spektrometresini keşfetmiştir. Oğlu 22 yaşındaki William Lawrance Bragg ise kendi adıyla anılan kırınım desenlerini kullanarak kristal yapıları çözümlemeyi sağlayan bir yasa çıkarmıştır. Böylece baba-oğul 1915 Nobel Fizik ödülüne laik görülmüştür.

 

 

X-ışını: Elektromanyetik ışınımın 0.01 – 10 nm arasındaki bölümünü kapsayan bir ışık türü olarak ifade edilebilir.

Kristal: 3 boyutlu belirli geometrik şekle sahip, düz kenarları ve pürüzsüz yüzeyleri olan katı maddeler. Tüm kristaller, belli bir düzene göre dizilen atom, iyon ya da moleküllerden oluşur.

Kırınım: Dalgaların küçük aralıklardan geçerken doğrusal olan yollarından sapmaları. Kırınımın olması için aralığın genişliği dalganın dalga boyundan küçük ya da ona yakın olması gerekir.

 

Derleyen: Gonca KUL

 

KAYNAKÇA:

Son Güncelleme: Nisan 20, 2020

Bu yazı/derleme faydalı mıydı?

Bunlarda İlginizi Çekebilir

Bir Yorum Yap