الشبكة البلورية
الشبكة البلورية هي ترتيب منتظم للذرات أو الأيونات أو الجزيئات في الجسم الصلب، يخضع لتناظر انتقالي (قابلية التكرار عند الإزاحة). الأنواع الرئيسية: المكعبية، السداسية، الرباعية، وغيرها. المسافة بين العقد المتجاورة (دور الشبكة) تبلغ بضعة أنغسترومات (0.1 نانومتر). تتفاعل الإلكترونات مع الجهد الدوري للشبكة، مما يشكل نطاقات الطاقة — نطاق التوصيل ونطاق التكافؤ. تؤثر العيوب — الشواغر، الذرات البينية، الانخلاعات — تأثيراً كبيراً على الخصائص الميكانيكية والكهربائية.
التاريخ
في القرن السابع عشر، افترض روبرت هوك أن شكل البلورات يُعزى إلى رص الكريات. وولد النموذج الحديث بعد تجارب الأشعة السينية: ففي عام 1912، أثبت ماكس فون لاوه أن البلورات تعمل كمحزوز حيود لهذه الأشعة، وقام وليام هنري براغ مع ابنه وليام لورنس بقياس المسافات بين الذرات.
كيف يعمل
تتماسك الذرات في أماكنها بروابط كيميائية تعمل في جميع الاتجاهات، مثل كريات مغناطيسية في عقد شبكة خيالية. تتذبذب الشبكة من الحرارة، لكن الذرات لا تترك مواقعها. تستطيع الإلكترونات القفز بين الذرات، مولدة تياراً كهربائياً: في النحاس بسهولة، وفي الزجاج يكاد يكون مستحيلاً، لأن الشبكتين مختلفتا البنية.
💡 كل ندفة ثلج هي بلورة جليدية ذات شبكة سداسية. ويعود النمو المتناظر للأشعة إلى الالتصاق المنظم لجزيئات الماء.