Chapitre 2
Structures cristallines.
Energie reticulaire
L
ES CRISTAUX SONT des solides presentant des formes geometriques
regulieres limitees par des faces brillantes et planes. Des 1664,
Hooke avait suggere que la regularite de leur forme externe pouvait etre
liee a un ordre interne, bien que la notion d'atome, imaginee par les
philosophes grecs Leucippe d'Elee et son eleve Democrite d'Abdere
(V
e siecle avant J.-C.), ait disparu des memoires. La science des cristaux
naquit veritablement en 1669 avec le danois Nicolas Stenon (Niels
Stensen) qui publia 1'ouvrage Des corps solides, emprisonnes par la
nature en d'autres corps solides. Jusqu'alors, on considerait que le
quartz, ou cristal de roche, provenait du « feu du ciel ou de la glace ».
Stenon emit 1'idee que « le quartz pousse comme les sels de 1'eau et que,
tout comme le quartz s'est solidifie a partir d'un liquide, il peut etre de
nouveau liquefie, si Ton utilise un liquide approprie ». Quatre ans plus
tard, le physicien anglais Robert Boyle confirmait, par de nouvelles
observations, les hypotheses de Stenon. En fait, celui-ci avait etudie des
cristaux de quartz provenant de gisements differents et trace le contour
des faces de chaque cristal. II a alors remarque que Tangle entre des
faces similaires des differents cristaux etait identique, comme on peut le
voir sur trois cristaux de quartz naturel (cf. figure 2. la). C'est ainsi que
Stenon decouvrit la lot de I'invariabilite des angles des cristaux, selon
laquelle « dans differents cristaux d'une meme matiere, la grandeur et
la forme des faces, leurs distances respectives et leur nombre peuvent
varier, mais les angles entre les faces correspondantes restent egaux
entre eux ». La loi de Constance des angles se retrouve dans les ecrits de
son maitre Erasme Bartholin (1625-1698), du Hollandais Antoine
Leeuwenhoeck (1632-1723), inventeur du microscope, et du celebre
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