CRISTAUX

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La cristallographie

La science des cristaux naît véritablement au xviiie siècle, lorsqu'elle se distingue de la minéralogie dont l'histoire, jalonnée par les noms d'Aristote, d'Avianne et de Georgius Agricola, est beaucoup plus longue. L'idée que toute matière, solide, liquide ou gazeuse, est faite d'unités microscopiques élémentaires remonte pourtant à Platon pour qui ces particules fondamentales n'ont que cinq formes possibles : cubique, octaédrique, tétraédrique, icosaédrique et dodécaédrique. Mais Aristote combat cette idée en observant que certaines de ces unités ne peuvent pas remplir l'espace sans laisser de vide entre elles. Jusqu'au xviie siècle, la connaissance scientifique des cristaux ne progresse guère, à tel point qu'ils ne sont pas toujours distingués des fossiles. On leur prête volontiers des vertus thérapeutiques et une origine organique. Puis Johannes Kepler (1571-1630) interprète la forme hexagonale des flocons de neige comme le résultat d'un empilement régulier de sphères. Robert Hooke (1635-1702) observe les cristaux avec un microscope de sa fabrication et imagine que leurs formes régulières découlent de trois ou quatre empilements élémentaires de sphères. Jean-Baptiste Romé de Lisle (1736-1790) se consacre à l'étude d'une collection de minéraux. Il utilise un goniomètre, fabriqué à sa demande, pour mesurer les angles formés par les facettes des différents cristaux. Son Essai de cristallographie, publié en 1772, énonce la loi de constance des angles, selon laquelle tous les cristaux d'une même espèce minérale présentent les mêmes angles dièdres. On prétend que l'abbé René Just Haüy (1743-1822) eut l'intuition de la nature des cristaux en laissant tomber un cristal de calcite, qui se brisa en morceaux de même forme : « Or, la division du cristal en petits solides a un terme, passé lequel on arriverait à des particules si petites qu'on ne pourrait plus les diviser sans les anal [...]


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Réseaux de Bravais

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Diffraction électronique d'un quasicristal

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AIGUE-MARINE

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ALMANDIN

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Nésosilicate de fer et d'aluminium, l'almandin est le grenat le plus commun. Il se présente sous forme de cristaux rhombododécaédriques, souvent centimétriques, de couleur rouge à rouge foncé avec des nuances violacées ou brunes. Formule : Fe 3 Al 2 (SiO 4 ) 3  ; système : cubique ; dureté : 7-7,5 ; poids spécifique : 4,1-4,3 ; éclat : vitreux ; transparence : transparent à translucide ; cassure : […] Lire la suite

AMÉTHYSTE

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Tectosilicate, l'améthyste est la variété gemme la plus prisée des nombreuses espèces du groupe du quartz auquel elle appartient. À l'état naturel, elle se reconnaît aisément par ses cristaux prismatiques pseudohexagonaux de couleur violacée, terminés à chaque extrémité par un rhomboèdre. La couleur va du violet lilas très clair au violet bleuâtre très foncé, en passant par des tons franchement […] Lire la suite

AMPHIBOLES & PYROXÈNES

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Dans le chapitre « Propriétés physiques »  : […] Les pyroxènes cristallisent également soit dans le système orthorhombique, soit dans le système monoclinique. Leurs formes sont en général beaucoup plus trapues que celles des amphiboles, dont ils se distinguent par l'existence de deux clivages perpendiculaires assez grossiers. Les macles sont fréquentes, en gouttière ou en sablier. Les faces sont souvent très nettes dans les cristaux que l'on p […] Lire la suite

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Dans le chapitre « Atome et théorie du solide »  : […] La théorie atomique et les méthodes de la mécanique quantique ont permis une description détaillée des propriétés de la matière à l'état solide. Les cristaux sont caractérisés par un arrangement très ordonné de leurs atomes tel qu'un réseau géométrique caractéristique se répète dans tout le cristal . Les corps amorphes (les verres par exemple) sont constitués d'atomes qui ne sont que localement or […] Lire la suite

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Cyclosilicate de baryum et de titane, la bénitoïte est une pierre fine de collection se présentant sous la forme de cristaux triangulaires millimétriques à centimétriques d'un beau bleu azur, parfois veinés de passées blanches. formule : BaTi(SiO 3 ) 3  ; système : hexagonal (bipyramide ditrigonal) ; dureté : 6-6,5 ; poids spécifique : 3,6-3,7 ; éclat : vitreux ; transparence : transparente à tran […] Lire la suite

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CASSITÉRITE

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Bioxyde d'étain, la cassitérite, de couleur jaunâtre, brun-rouge à noire, avec des bandes alternées dans un même cristal, se caractérise par sa forte densité, ses cristaux prismatiques bipyramidaux souvent agglomérés et maclés en « bec d'étain » (macle appelée aussi « visière »). Elle se présente aussi en aiguilles, en encroûtements brun-rouge et en masses fibroradiées dans les remaniements alluv […] Lire la suite

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Pour citer l’article

Marc AUDIER, Michel DUNEAU, « CRISTAUX », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 mars 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux/