A kristály külsõleg
legjellemzõbb tulajdonsága szimmetria, mely különbözõ
szimmetriaelemekbõl tevõdik össze, ezek a következõk:
/makroszkópikus kristályt tekintve/
a) Szimmetriasík vagy tükörsík:
a kristályon át fektethetõ egy olyan sík, amely
a kristályt két, azonos részre bontja.
b) Szimmetriatengely: olyan, a kristály középpontján
átmenõ egyenes, mely körül forgatva a kristály
fedésbe hozható önmagával.
c) Szimmetriaközpont: a kristálynak egy olyan
pontja, amelytõl adott irányban, adott távolságra
levõ pont az ellenkezõ irányban ugyanolyan távolságban
megismétlõdik.
Bravais szerint a kristály felépítését
a következõ módon képzelhetjük el:
Ha egy tömegpontot egy egyenes
mentén mindig azonos távolsággal eltolunk végtelen
sokszor, pontsort kapunk. Ha ezt a pontsort ismét azonos távolsággal,
de egy másik irányban ismét eltolunk, síkrácshoz
jutunk. Végül, ha ezt a síkrácsot egy harmadik
irányba ugyancsak azonos távolsággal, megint végtelenszer
eltolunk, térrácsot kapunk. Ilyen térrácsként
képzelhetõ el a kristály is, ahol a kristályt
felépítõ részecskék a térrács
pontjainak felelnek meg, tehát az azonos részecskék
a térben az illetõ anyagra jellemzõ rendben, azonos
távolságra helyezkednek el.
A kristályok térrácsait elemi cellákból is fel lehet építeni. Egy elemi cella lényegében egy parallelepipedonnak felel meg. Bravais, a francia kutató az összes lehetséges szimmetriamûveletet felhasználva elméleti úton kimutatta, hogy 14 féle különbözõ elemi cella van. Ezek közül 7 olyan, ami valóban megfelel egy parallelepipedonnak, azaz csak a csúcsain vannak tömegpontok. Erre alapozva 7 kristályrendszert különböztetünk meg:
1. Szabályos, vagy köbös
rendszer.
Három, egymásra merõleges tengely
van, melyek egyforma hosszúak, és egyenértékûek.
2. Négyzetes, vagy tetragonális
rendszer.
Három tengelye egymásra merõleges,
közülük az egyiknek a hosszúsága eltér
a másik kettõétõl, ez a fõtengely.
3. Hatszöges, vagy hexagonális
rendszer.
Négy tengely közül három egyenlõ
hosszú és egy síkban fekszik, egymással 120
fokot zárnak be, a negyedik tengely ezekre merõleges.
4. Romboéderes, vagy trigonális
rendszer.
Három, egyenlõ hosszú tengelye egyenlõ
szöget alkot egymással, mely nem lehet merõleges. Ez
a rendszer közeli rokonságban van a hatszögessel.
5. Rombos rendszer.
Három tengelye egymásra merõleges,
hosszúságuk különbözõ.
6. Monoklin rendszer.
Három, általában különbözõ
nagyságú tengelye közül kettõ egymással
nem merõrleges egymásra, a harmadik mindkettõre merõleges.
7. Triklin, azaz háromhajlású
rendszer.
Három különbözõ hosszúságú
tengelyének egymással alkotott szögei különbözõk.
Ha a tömegpontok nem csak a csúcsokon,
hanem a bázislapok közepén is elhelyezkednek, alapcentrált;
ha a térfogatátlók metszéspontjában,
akkor tércentrált; ha a lapok közepén, akkor
lapcentrált elemi celláról van szó. Ezeket
a lehetõségeket is figyelembe véve lesz összesen
14 féle elemi cella, melyek a következõk:
1. szabályos rendszer | primitív |
tércentrált | |
lapcentrált | |
2. négyzetes rendszer | primitív |
tércentrált | |
3. hatszöges rendszer | primitív |
4. romboéderes rendszer | primitív |
5. rombos rendszer | primitív |
lapcentrált | |
tércentrált | |
minden lapon centrált | |
6. monoklin rendzser | primitív |
lapcentrált | |
7. triklin rendszer | primitív |
A térrácsnak ugyanolyan szimmetriával kell bírnia, mint ez egész kristálynak.
Továbbmenve, ha a tömegpontokat
nem pontként, hanem önálló szimmetriatulajdonságokkal
rendelkezõ testként képzeljük el, amilyen például
egy molekula, akkor ez a kristályrendszer még tovább
finomítható ún. belsõ szimmetriaelemek figyelmebevételével.
Ezt tette meg Fodorov. 230 féle tércsoport létezését
vezette le elméleti úton.