גביש

גבישים מסוגים שונים
גבישים שקופים

גביש (בלועזית: קריסטל) הוא תצורת חומר במצב צבירה מוצק.המאפיין העיקרי של גביש הוא סדר פנימי ארוך טווח, כלומר, קיים מבנה בסיסי, הנקרא תא יחידה, החוזר על עצמו למלוא המרחב (תא היחידה דומה לאריח שבאמצעותו מרצפים חדר גדול, אך הוא תלת ממדי ולא דו ממדי). הגביש פותר את בעיית הריצוף הגאומטרית, בשלושה ממדים. ישנם חומרים רבים המופיעים בטבע בצורת גביש, למשל מלח, קוורץ, קלציט. פעמים רבות הסדר הקפדני של המבנה הפנימי בא לידי ביטוי בצורה החיצונית של החומר, כלומר לפעמים יש לגבישים צורה יפה בעלת סימטריה מובהקת.

מרבית אבני החן, ובראשן היהלום, הן גבישים גדולים בהם הסדר ארוך הטווח משתרע על פני נפחים גדולים - כלומר חד-גביש. בטבע נדיר למצוא חד-גבישים גדולים, ומרבית החומרים מופיעים במבנה רב-גביש, שהוא מבנה של מספר רב של גבישונים צמודים זה לזה.

היהלום הוא אחת מארבע תצורות המוצק של היסוד פחמן. גביש זה ממחיש הן את הצורה ה"מושלמת" של הגביש והן את הנדירות של ההיווצרות הספונטנית שלו (ולכן הערך הכספי הגבוה שלו). הפחמן ממחיש שלחומר יכולות להיות יותר מתצורת התגבשות אחת. במעבדות ובקווי יצור ניתן לשחזר את התנאים הנדירים הללו באופן מלאכותי. קיימות טכניקות של ייצור יהלום באופן מלאכותי, אך היישום הנפוץ ביותר של גביש תעשייתי הוא כנראה גביש הצורן (סיליקון) המשמש בתעשיית המיקרואלקטרוניקה. לקבלת תכונות של מוליך למחצה, נדרשת תצורת הגביש, היות שרק בגביש יש סדר ואחידות פנימיים היוצרים דיאגרמת פסים מובהקת של רמת-ערכיות ורמת-הולכה קבועות.

תכונות רבות של החומר מוסברות על ידי הבנת המבנה הגבישי שלו, למשל הסדר הפנימי של הגביש יוצר "קווי שבירה" טבעיים, שלעיתים מאפשרים במאמץ קטן לשבור את המבנה. תכונה זו של גבישים נקראת פצילות.

ישנן דרכים אחדות לסווג ולמיין גבישים. הראשונה היא על פי הגאומטריה והסימטריה של תא היחידה. כאמור, הגביש "פותר" את בעיית הריצוף. לכן יש רק שבעה מבנים גאומטריים אפשריים עבור תא היחידה (מבנים אלו נחלקים לתת קבוצות נוספות), והם: קובייה, תיבה משוכללת, תיבה, מנסרה משולשת, מעוינון (רומבוהדרון), מונוקליני (מנסרה הבנויה משתי מקביליות וארבעה ריבועים) ומקבילון.

דרך נוספת היא על פי התכונות האופטיות של הגביש. בחלוקה זו קיימות שלוש משפחות: גבישים איזוטרופיים, גבישים חד-ציריים, וגבישים דו-ציריים. בגבישים לא איזוטרופיים מתקיימית התופעה הנקראת שבירה כפולה.

הענף העוסק בחקר הגבישים נקרא קריסטלוגרפיה; במיוחד מתייחס מונח זה לחקר מבנה הגבישים באמצעות קרינה (קרני רנטגן, או קרינת אלקטרונים למשל). תהליך שבו חומר הופך עצמו לגביש נקרא התגבשות; תהליך שבו הופכים באופן פעיל חומר לגביש נקרא גיבוש. שני המושגים נקראים בלועזית קריסטליזציה.

קיימים סוגי גבישים נוספים ובהם גביש נוזלי וגביש קווזיפריודי.

כללי פאולינג (1928) לסריג גבישי – יציבות גבישית

מבנה מיקרו גבישי על פי מודל פאולינג crystalline

פאולינג חקר את היציבות של מבנים גבישיים ובשנת 1928 הציע את כללים הבאים:

  • מרחק בין קטיון ואניון בפיאון תלוי בסכום של רדיוסיהם. מספר ה"שכנים" בפאון תלוי ביחס שבין הרדיוסים
  • סכום המטענים של הקטיונים סביב האניון שווה (או כמעט שווה) למטען האניון
  • ככל שבפאון יש יותר צלעות ופאות משותפות, כך היציבות של המבנה פוחתת
  • קטיונים קטנים עם מטען גבוה לא "רוצים" אניונים משותפים
  • מספר יחידות עם מבנים שונים בתוך אותו גביש חייב להיות מינימלי
Other Languages
English: Crystal
Afrikaans: Kristal
aragonés: Cristal
العربية: بلورة
asturianu: Cristal
azərbaycanca: Kristallar
Boarisch: Kristall
беларуская: Крышталічныя целы
беларуская (тарашкевіца)‎: Крышталь
български: Кристал
বাংলা: স্ফটিক
bosanski: Kristal
català: Cristall
čeština: Krystal
dansk: Krystal
Deutsch: Kristall
Ελληνικά: Κρύσταλλος
Esperanto: Kristalo
español: Cristal
eesti: Kristall
euskara: Kristal
فارسی: بلور
français: Cristal
Gaeilge: Criostal
galego: Cristal
ગુજરાતી: સ્ફટિક
हिन्दी: क्रिस्टल
hrvatski: Kristal
Kreyòl ayisyen: Kristal
magyar: Kristály
հայերեն: Բյուրեղ
Bahasa Indonesia: Kristal
íslenska: Kristall
italiano: Cristallo
日本語: 結晶
Patois: Kristal
ქართული: კრისტალი
қазақша: Кристалл
ಕನ್ನಡ: ಸ್ಫಟಿಕ
한국어: 결정
Кыргызча: Кристаллдар
Latina: Crystallum
lietuvių: Kristalas
latviešu: Kristāls
македонски: Кристал
मराठी: स्फटिक
Bahasa Melayu: Hablur
မြန်မာဘာသာ: ပုံဆောင်ခဲ
Nāhuatl: Tehuilotl
norsk nynorsk: Krystall
norsk: Krystall
occitan: Cristal
ਪੰਜਾਬੀ: ਬਲੌਰ
Piemontèis: Cristal
português: Cristal
Runa Simi: Piñi
română: Cristal
armãneashti: Crustalu
русский: Кристаллы
саха тыла: Кристааллар
Scots: Creestal
srpskohrvatski / српскохрватски: Kristal
Simple English: Crystal
slovenčina: Kryštál
slovenščina: Kristal
српски / srpski: Кристал
svenska: Kristall
Kiswahili: Fuwele
தமிழ்: படிகம்
ไทย: ผลึก
Tagalog: Bubog
Türkçe: Kristal
татарча/tatarça: Кристалл
ئۇيغۇرچە / Uyghurche: كىرىستال
українська: Кристал
اردو: بلور
oʻzbekcha/ўзбекча: Kristallar
Tiếng Việt: Tinh thể
Winaray: Kristal
吴语: 晶体
ייִדיש: קריסטאל
中文: 晶体
文言: 晶體
Bân-lâm-gú: Chiⁿ-thé
粵語: 晶體