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Allgemeine Krystallbesehreibu:
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D.,.Ei.ct,Googlc
Allgemeine
Krystallbesehreibung
auf Grnnd einer vereinfachten
Methode des Krystallzeichnens
bearbeitet
und mit einer Anleitung zur Anfertigung
der Krystallnetze und Krystallmodelle
herausgegeben
Dr. AUG. NIES, Professor.
Mit 182 Originalzeichnungen im Texte.
Stuttgart.
E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (E. Koch).
1895.
Dniitizc-ctvCioogle
Druck von Cai
.öbyGoogle
Vorwort.
Mit der Herausgabe der vorliegenden Schrift beabsiclitigt der
Verfasser in erster Linie seinen Facligenossea ein Hilfsmittel, das
ihm selbst bei der Einführung in die Kenntnis der Krystall-
gestalten seit mehr als zehn Jahren gute Dienste geleistet hat,
allgemeiner und gründlicher als dies durch kurze Vorträge auf Ver-
sammlungen oder Aufsätze in Zeitschriften möglich war, bekanat zu
geben und ihnen zugleich einen Leitfaden fUr den Unterricht
zu liefern.
Es ist zweifeUos, dass eine gründlichere Kenntnis der Elemente
der Krystallographie, wie dies schon Hermann Kopp in seiner im Jahre
1849 herausgegebenen „Einleitung in die Krystallographie" bemerkt
hat, für den Anfänger nur durch Selbstthätigkeit, namentlich durch
Uebungen im Zeichnen und im Bestimmen an Modellen und
wirklichen Krystallen möglich ist Mun ist aber das Zeichnen der
Krystallformen, wenigstens wenn man von den aUereinfachsten ab-
sieht, nach den bisher üblichen Methoden, selbst der vereinfachten
Kopp'scben, viel zu umständlich und zeitraubend und erfordert, wenn
schone Resultate erzielt werden sollen, so grosse Sorgfalt und Fertig-
keit, dass es vielfach ganz aus dem Unterricht verschwunden ist
oder doch auf die Darstellung einiger weniger Formen beschränkt
wurde.
Das Wesentliche der neuen Methode des Krystallzeichnens, durch
welche der Verfasser die Hauptschwierigkeiten beseitigen zu können
glaubt, besteht nun darin, dass sie die Eckpunkte der Krystallformen
auf elementare Weise analytisch-geometrisch durch deren Koordinaten
Dniitizc-ctvCioogle
150507
— VI —
bestimmt und üass sie sich, um die Länge und Richtung der letzteren
leicht finden zu können, des quadrierten Papieres bedient.
Eben so leicht wie man die Axenabschnitte, durch welche die
Lage der Flachen bestimmt wird, beziehungsweise die Ableitungs-
zahlen zur Bildung eines Zeichens für die Formen, welche alle
Flächen von ähnlicher Lage umfassen, benutzt, kann man mit Hilfe
derselben Zahlen die Koordinaten der Schnittpunkte der Kanten und
der Flächen an diesen Formen auf elementarste Weise ableiten.
Die dabei gefundenen Ausdrücke lassen sich einfach mit Hilfe
von aus den reciproken Ableitungszahlen gebildeten Determit^anten
zweiten, beziehungsweise dritten Grades finden. Die Form der Deter-
minante ist daher auch in der vorliegenden Arbeit oft beibehalten,
doch ist abgesehen von der mechanischen Ausrechnung der Deter-
minanten und der Subdeterminanten, die gezeigt wird, keine Kenntnis
der Determinantentheorie erforderlich. Auch die Zonengleichung
enthält eine Determinante,
Da die Naumann'sche Bezeichnungsweise, die für den Anfänger
wegen ihier unmittelbaren Verständlichkeit und Anschaulichkeit allen
übrigen vorzuziehen ist, nur für die ganzen Formen gilt, so wurde
zur Bezeichnung der einzelnen Flächen in allen Systemen {mit einer
Aenderung im hexagonalen System) eine Form gewählt, aus der das
Axenverhältnis und die Lage der Fläche unmittelbar zu ersehen ist.
So bedeutet z. B. An B, C. „ die Fläche, welche in dem betreffenden
System die nach vom gestellte Axe vorn in der «-fachen, die von
links nach rechts gestellte Axe rechts in der einfachen und die Ver-
tikalase unten in der m-fachen Entfernung schneidet. Die Fläche
gehölt je nach dem System zu der Form mP,n, — mP«, mi^ji,
mPn oder mOn oder auch zu einem von diesen Formen abgeleiteten
Halbflächner oder Viertelflächner.
Die Lage der Ecken ist nicht nur von dem Axenverhältnis der
Flächen, sondern auch von ihrer Centraldistanz abhängig. Bei der
Ableitung der einzelnen Formen (S. 10—69) ist diese stets so
gewählt, dass jede Fläche eine Axe in der einfachen Entfernung
schneidet, und dann diese Centraldistanz gleich 1 gesetzt.
DigmzedbyGoOgle
— vu —
Bei verzerrten Formen und Kombinationen ist die Central-
distanz der verschiedenen Flächen verschieden und davon der wech-
selnde Habitus der Krystalle abhängig {S. 69 — 118). Zur ge-
naueren Bezeichnung der Form wurde deshalb bei Kombinationen
stets hinter der Bezeichnung der einzelnen Formen ihre Central-
distanz in Klammem zugefügt
Als Beispiele für Kombinationen wurden an vierzig der häufig-
sten und wichtigsten Mineralien vorkommende ausgewählt. Durch
Aendemng in den Centraldistanzen lassen sich daraus leicht beliebig
viele andere einfach zu zeichnende Beispiele ableiten.
Ein besonderes Kapitel behandelt die regelmässigen Verwach-
sungen, Hierbei wurden die Beispiele vorwiegend aus den Systemen
mit rechtwiniiligen Axen gewählt, weil für diese eine elementare Be-
rechnung der Lage der Ecken, Flächen und Axen der Krystalle in
der Zwillingsstellung ohne Anwendung von Trigonometrie möglich
ist. Dass übrigens auch Zwillinge des hexagonalen und monoklinen
Systems und Viellinge mit hinreichender Deutlichkeit und in kürzester
Zeit mit Hilfe der neuen Methode gezeichnet werden können, werden
die Figuren 161 — 171 beweisen.
Was die Anordnung des Stolfes anlangt, so sind im ersten
Kapitel nach der Feststellung der Begriffe Axe, Parameter, Ableitungs-
zahlen und Krystallform, die verschiedenen Krystallsysteme auf Grund
des verschiedenen Grades von Symmetrie in ähnlicher Weise abge-
leitet, wie dies von P. Groth in den beiden ersten Auflagen seiner
vortrefflichen physikalischen Krystallographie geschehen ist. Diese
Art der Ableitung der verschiedenen Systeme hat pädagogisch so
grosse Vorzüge, dass der Verfasser für den Anfangsunterricht in der
Krystallheschreibung an derselben auch dann festgehalten hätte, wenn
ihm die erst nach Druck des grössten Teiles dieses Werkes erschienene
nene Auflage des Groth'schen Werkes früher bekannt geworden wäre,
so sehr er bedauert, die nun von Groth selbst aufgegebenen Bezeich-
nungen asymmetrisch und monosymmetrisch neben triklin und mono-
khn beibehalten zu haben.
Die Zusammenfassung je einer Anzahl von der 32 möglichen
DigmzedbyGoOgle
— VIII —
Klassen in den bisher angenommenen Krystallsystemen und die Ab-!
leitung der hemiedrischen, hemimorphen und tetartoedriscben Formen
von dea holoedrischen, ist für den Anfilnger eine ausserordentliche
Erleichterung und naturgemäss, weil morphologisch auch solche Sub-
stanzen, welche auf Grund ihrer physikalischen Eigenschaften als
hemiedriscli, tetartoedrisch oder hemimorph anzusehen sind, so lange
nur gewisse Formen an ihnen aufgefunden sind — im regulären
System z. B. Würfel und Rhombendodekaeder — ebenso gut als
holoedrisch aufgefasst werden liönnen. Ueberdies genügen die Be-
griffe Holoedrie, Hemiedrie, Tetartoedrie und Hemimorphie zur Auf-
findung der 32 möglichen Klassen auch auf der Stufe mathematischer
Ausbildung^ wo der Beweis nach Eravais, Gadolin, Curi6 oder Minni-
gerode noch nicht verstanden werden kann.
Ist einmal die Reihe der einfachen Formen abgeleitet, so können
auch dem AnfUnger die Begriffe einfache und zusammengesetzte
Symmetrie, Centi-um der Symmetrie, zwei-, drei-, vier- und sechs-
zählige Symmetrieaxe an den Figuren und Modellen klar gemacht
werden.
Bei der Ableitung der Formen fängt man am besten auch dann,
wenn man nicht die 32 Klassen aus der asymmetrischen durch Ein-
führung der möglichen Symmetrieelemente nach und nach ableiten
will, wie dies Groth in der neuesten Auflage thut, mit dem triklineii
System an und gelangt von einfachen Flächenpaaren allmählich zu
den komplizierten Formen des regulären Systems. Die Formen der
einzelnen Systeme lassen sich dann am leichtesten aus der Form,
welche den allgemeinsten Fall darstellt, also im regulären System
vom Achtundvierzigflächner, ableiten.
Bei den Kombinationen ist dagegen, wenn man den pädagogisch
richtigen Weg vom leichteren zum schwereren einhalten will, mit
den regulären zweizähligen Kombinationen zu beginnen und bei den
formenreichen triklinen Kombinationen aufzuhören. Der gleiche Gang
ist bei den Zwillingsverwachsungen beizubehalten.
Ein besonderes Kapitel hat der Verfasser der Anleitung zur
Fertigung der Krystallnetze und Modelle gewidmet. Wenn
Dniitizc-ctvCioogle
— IX —
zum Zweck der Zeichnung einer Form die Koordinaten ihrer Ecken
berechnet sind, so findet man daraus sehr leicht die Länge der
Kanten und Diagonalen der Flächen und kann damit diese letzteren
konstruieren. Die Konstruktion der Netze ist an dem Beispiel der
regulären Formen gezeigt. Die Anfertigung der Modelle ist für alle,
die einige Handfertigkeit besitzen, sehr leicht. Den Lehrern des
Handfertigkeitsunterrichts hofft der Verfasser daher mit der ge-
gebenen Anleitung einen Dienst geleistet zu haben.
Die Krystallbeschreibung umfasst auch die Angabe der
Winkel, welche Flächen und Kanten der Krystalle bilden, wenn auch
die Benutzung derselben zur Auffindung der Elemente der Grund-
formen und Ableitungszahlen Gegenstand der Krystallherechnung
ist, die einer höheren Stufe des Unterrichts in der Krystallographie
vorbehalten bleiben muss. Im Anhang ist daher der Versuch ge-
macht, so elementar wie möglich, d. h. nur mit den Anfangsgründen
der Trigonometrie, die Abhängigkeit der Winkel von den Ableitungs-
zahlen wenigstens für das reguläre System zu zeigen.
Die Beziehung zwischen den Koordinaten der Ecken der regu-
lären Krystallformen und dem Inhalt und der Oberfläche derselben
bei gleiclier Gentraldistanz der Flächen ist eine so einfache, dass es
sich lohnt darauf aufmerksam zu machen. Der letzte Abschnitt
bringt den Nachweis, dass das reguläre Dodekaeder und Ikosaeder
-als Krystallformen unmöglich sind.
Dadurch, dass alle Bemerkungen und Berechnungen, die sich
nur auf die Ausführung der Zeichnungen beziehen, durch kleineren
Druck kenntlich gemacht sind, hofft der Verfasser das Buch auch
für diejenigen brauchbar gemacht zu liaben, welche sich der hier
benutzten Methode des Krystallzeichnens nicht bedienen wollen. Die
Zeichnung der Krystalle ist mit Hilfe der Koordinaten der Eckpunkte
auch bei Konstruktion der Axenkreuze nach jeder anderen Methode
möglich, wenn auch zeitraubend.
Die Originale der Zeichnungen sind alle auf das vom Verfasser
auch beim Unterricht benutzte Papier, das in Quadrate von 4 mm
Seitenlänge geteilt ist, gezeichnet und meistens auf die Hälfte oder
DigmzedbyGpOgle
— X -
ein Drittel verkleinert, um Raum zu sparen. Zur sauberen Aus-
fuhrung der Zeichnungen empfiehlt es sich, die Ecken auf quadriertem
Papier aufzusuchen und durch Durchstechen auf weisses Papier zu
übertragen. Im Untenicht zeichnet der Verfasser auf eine mit roten
Linien in Quadrate von 3 cm Seitenlänge geteilte Wandtafel.
Möge es dem Verfasser gelungen sein, ein Werk zu liefern,
das für die Zwecke, für ^ie es bestimmt ist, anch wirklich brauch-
bar ist.
Mainz, im August 1895.
Dr. Aug. Nies.
.öbyGoogle
Inhalt.
Einleltnng 1
I. Kapitel. A. Axen und Axenebenen 2
§ I. Die Lage eines Punktes, Koordinaten 2
§ 2. Die Lage einer Geraden, Axenab schnitte 2
§ 3. Die Lage einer Ebene, Central distanz, Ableitangszahleu . 3
b. Eryatatllonnen und KryatallBysteme 5
§ 4. Das trikline (asymmetriaclie) und monokline (monosymme-
trische) System «
§ 5. Das rhombiache Sygtem S
§ 6, Das tetragonale (quadratische) System «
§ 7. Das hexagonale System 7
§ S. Das reguläre (tesserale) System 8
§ 9. Die Grundformen 9
§ 10. Die Elemente der Grundformen, Isomorphie 9
II. Kapitel. Das triklinB (asTininetrische) System 10
g 11. Die Pyramidenflächen 10
§ 13. Die Prismenäächen und Domenfläcben 11
§ 13. Die Pinakoide oder Endflächen 12
§ 14. Übersicht der triklinen (asymmetrischen) Formen ... 13
§ 15. Beispiele Ton triklinen Kombinationen 13
III. Kapitel. Das monokline (monosymmetriache) Syetem .... 14
§ 16. Das monoklioe Axenkreuz 14
§ 17. Zeichnen in ParallelperspektiTe 15
§ 18. Die Hemipyramiden 16
§ 19. Die Prismen und Domen 16
§ 20. Übersicht der nionoklinen {monosymmetrischen) Fonnea . 17
§ 21. Monokline Kombinationen 17
IV. Kapitel Das rbombiBobe System , 18
g 22. Das rhombische Axenkreuz 18
§ 23. Die rhombischen Kry stallformen 19
V. Kapitel. Das tetragonale (quadratische) System 21
g 24. Die ditetiagonalen (acbtseitigen) Pyramiden 21
g 25. Die Pyramiden erster Ordnung .23
§ 26. Die Pyramiden zveiter Ordnung 23
§ 27. Die tetragonalen Prismen 23
Dui.tizc-ctvGoogle
— xn —
§ 28. Übersicht der tetragonalen Formen 2i
§ 29. Das Zeichnen der tetragonalen Formen 24
YI. Kapitel. Dtw bexagonale STstem 26
§ 30. Das hexagosale Axenkreuz 26
§ 31. Die dihexagonalen (zvölfseitigen) Pyramiden . . . . 37
§ 82. Das Zeidineu der heiagonalen Formen 28
§ 33. Die hexagonaleD Fjramideu erster Ordnung 28
§ 34. Die hei^onalen Pyramiden zweiter Ordnung 29
§ 35. Die hexagonalen Prismen 29
§ 86. Übersicht der bexagonalen Formen 30
VII. Kapitel. Das reguläre Syetem 31
§ 37. Die Achtundrierzigflachner (Hexakisoktaeder) 31
§ 38. Die Ikoaitetraeder 33
§ 39. Die TriakiBoktaeder (Pyramidenoktaeder) ....... 33
§ 40. Die Tetrakishexaeder (PyramidenwUrfelJ ....... 34
§ 41. Das Rhombendodekaeder 34
§ 42, Das Oktaeder 35
§ 43. Das Hexaeder (Würfel) 35
§ 44. Übersicht der regulären Formen 36
VIII. Kapitel. Die halbn&ohigea (bemiedriscben) Formen .... 37
§ 45. Halbfiächner (Hemiedrie) 37
§ 46. TeUrtoedrie 37
§ 47. Hemimorphie 37
§ 48. Die Hemiedrie des rhombischen Systems 38
§ 49, Die Hemiedrien des tetragonalen Systems 39
§ 50. Die pyramidale oder parallelflächige Hemiedrie , . , , 39
§ 51. Die Bkalenoedriscke (sphenoidische) oder gene^flächige
Hemiedrie 40
§ 52. Die tetragonalen Spbenoide 42
§ 53. Die trapezoedrische Hemiedrie 43
§ 64. Die Koordinaten des Schnittpunktes dreier Ebenen von
gleicher Centraldistanz , . . 44
§ 55. Die trapezoedrischen Ecken 45
§ 56. Die Hemiedrien des hexagonalen Systems 46
§ 57. Die pyramidale oder parallelflächige Hemiedrie .... 46
§ 56. Die skalenoedrische oder rhomboedrische Hemiedrie . . 48
§ 69. Die Rhomboeder 49
§ 60. Rhomboeder der Mittelkanten. Das rhomboedrische oder
trigonale System 50
g 61. Die hexagonalen Trapezoeder 51
§ 62. Die ditrigonale Hemiedrie 52
§ 68. Die Hemiedrien des regulären Systems 53
§ 64. Die pentagonale (parallelflachige) Hemiedrie. Die Dyakis-
dodekaeder 54
§ 65. Die Pentagondodekaeder 55
§ 66. Die tetraedrische (geneiglflächige) Hemiedrie. Die Hexakis-
tetraeder 56
.öbyGoogle
— XIII —
S«ite
§ 67. Die Trigondodekaeder oder PyiEtmidentetraeder .... 57
§ 68. Die Deltoiddodekaeder 57
§ 69. Das Tetraeder 58
§ 70. Die plagiedrische (gyroedrische) Heniiedrie 56
IX. Kapitel. Die viertelflSehigea (teturtoedrüchen) Formen . . 60
§ 71. Die tetartoedrigchen Formen des tetrogonalen Systems . 60
§ 72. Die sphenoidisclie Tetarioedrie 61
§ 73. Die tetartoedri sehen Formen des bexagonalen Systems . 63
§ 74. Die trapezoedrisclie Tetartoedrie 63
§ 75. Die rhomboedrisclie Tetartoedrie 65
§ 76. Die trigonale Tetartoedrie 67
g 77. Die Tetartoedrie des regulären Systems ...... 67
X. Kapitel. Kombinationeii von Flächen mit nngleieher Central-
distanz 69
§ 78, Ungleiche Centraldistanz gleichwertiger Flächen. Verzerrte
Formen. Steinsalz. Magneteieen 69
§ 79. Schnittpunkt zveier Geraden, deren AxenverhältniB und
Central distanz gegeben ist 71
§ 80. Schnittpunkt von drei Ebenen, deren AxenrerhältDis nnd
Centraldistanz gegeben ist 72
g 81. Offene und geschlossene Formen 72
§ 89. Abstumpfni^ der Ecken 72
§ 83. Abstumpfung der Kanten 74
§ 84. Zonen, Zonenaxe, Zonengleichung 76
§ 85. Zuschärfung der Kanten 77
§ 86. Zuspitzung der Ecken 78
§ 87. Zuschärfung der Ecken 80
XI. Kapitel. Kombinationen an regulären KrysUllen 83
§ 88. Zweizählige Kombinationen an holoedrischen Krystallen.
Kombination secken 83
§ 89. Mittelkrystalle 85
§ 90. Habitus der holoedrischen regulären Kombinationen. Be-
stimmung der Centraldistanz. KobaJtnickelkies , Blei-
glanz, Flussspat, Analcim 86
g 91. Mehrzählige holoedrische Kombinationen des regulären
Systems, Granat 87
§ 92. Bestimmung der Ableitnngszahlen ans den Zonen ... 88
§ 93. Pentagonal-hemiedrische Kombinationen, Eisenkies ... 91
§ 94. Tetraedrisch-hemiedrische Kombinationen, Fahlerz ... 93
XII. Kapitel. Kombinationen an hexa^onalen Krystallen .... 98
§ 95, Holoedrische hesagonale Formen 98
Beryll, Normalprojektion 99
g 96. Pyramidal-hemiedriBche hesagonale Formen, Apatit , . 99
§ 97. Skalenoedrisch-rhomboedriache Formen. Rhomboeder der
längeren und der korzeren Polkanten. Kalkspat, Cha-
basit, Eisenglanz K^l
g 98. Trapezoedrisch-tetartoedrische Krystalle. Qnarz ... 105
Dui.tizc-ctvGoogle
— XIV —
§ 99. RhomboedriBch-tetartoedriBclie ErjEtalle. Dloptas . . 106
§ 100, Uemimorpbie an hexagonalen Kryaullen. Turmalin . . 107
XIII. Kapitel. Tetragonale KrrstaUe 108
g 101. EoloedriGche tetragonale Krystalle. Zinnerz, Zirkon . 108
§ 102. PyTamidal-hemie^riache Formen. Scheelit, Wulfenit . . 110
§ 103. Sphenoidisch-heiniedriBcbe Formen. Eapferkiee ... 111
XIV. Kapitel. Kombinationen an Krystallen ohne Haaptftze . . . 112
g 104. Holoedrische Formen des rhombischen Systems. Olivin 112
§ 105. HemiedriBche rhombische Krystalle. Bittersalz . . . llü
g 106. Hemimorphie, Struvit 113
g 107. Monokline Krystalle. Gips 114
Kalifeldspat, Angit 115
Hemiedrie tind Hemimorphie im monoklinen System . . 116
§ 108. Trikline Krystalle. Kupfervitriol Uli
Hemiedrie des trikUnen Systems, Centrum der Symmetrie 118
§ 109. Übersicht der Klassen nach den Symmetrieelementen . 118
XV. Kapitel. RegelmäBuge Venraohenng von Errstallen .... 121
§ 110. Parallele Verwachsung 131
§ 111. Symmetrische Verwachsong zweier Krystalle. Zwillinge,
Zwillingsgesetz, Zwillingsaxe, Zwillingsebene ... 122
§ 112. Spinellgesetz, Berahrangszwiltinge , Magneteisen, Zink-
blende, Bleiglanz, Durchkreuzungszwillinge, Fltttsspat 122
§ 113. Zwillinge von hemiedrischen Krystallen. Diamant, Eisen-
kies 124
§ 114. Hexagonale Zwillinge. Kalkspat 125 .
§ 115. Lage der Ecken der Krystalle in der Zwillingsstellung . 126
Bestimmung des Abstandes einer Flache vom Schnittpunkt
der Axea 127
§ 116. Tetragonale Zwillinge. Zinnerz, Euül 129
§ 117. Kbombische Zwillinge. Aragonit (Zwillingalamelle), Argen-
kies, StauTolith 131
§ 118. Lagen der Flachen der Krystalle in der Zwillingsstellung 132
§ 119. Monokline Zwillinge 135
Augit, Gips, Karlsbader Zwillinge 136
§ 120. Trikline Zwillinge. Albit 137
§ 121. Wiederholte Zwillingsbildung, Drillinge, Vierlinge, poly-
synthetische Verwachsung, Harmotom, Phillipsit . . 137
Mimesie 137
XVL Kapitel Kryatallnetze und Modelle 141
§ 122. Lange der Kanten 141
g 123. Konstruktion der Flachen 142
§ 124. Krystallnetze, Modelle 142
g 125. Die Kanten der Achtundvierzigfiachner 143
§ 126. Netze der TOilflächigen Vierundzwanaigflschner .... 145
g 127. Rhombendodekaeder, Oktaeder, Würfel 146
g 138. Die pentagona! hemiedrischen Formen 146
§ 129. Die tetraedrisch- hemiedrischen Formen 149
.öbyGoogle
— , XV —
S 130. Die Plagieder 151
g 131. Hexagonale Pyramiden l&ä
§ 132. Skalenoeder und Rliomboeder 153
g 188. Hexagonale Trapezoeder 154
§ 134. Tetragonale Formen 154
§ 135. Rhombiscbe Formen 155
Grundformen des monoklinen und triktinen SystemB . . 155
§ 136. Die GombisBlioiigkanten 155
§ 137. Netze der Kombinationen 156
Anhang.
Die geometriaobeii Eigensclialteii der regulären KrTstaUIormen . . 157
§ 138. Die Inhalte der holoedrischen regulären Körper ... 157
§ 139, Die Inhalte der pentagonal-bemiedrischen Körper . . . 158
g 140, Die Inhalte der tetraedrisch-he mied tischen KOrper . . 159
§ 141. Der Inhalt eines Plagieders 160
§ 142. Die Oberflftche der regulären Formen 161
§ 143. Der Flächenwinkel zweier Ebenen 163
g 144. Die Flächenwinkel der holoedrischen regulären Formen 164
§ 145. Die Flächeniriukel der pentagonal-hemiedrischen Formen 165
§ 146. Die Flächenwinkel der tetraedriachen Formen .... 166
g 147. Die Flachenwinkel der Plagieder 167
§ 148. Die Kantenwinkel der holoedrischen regulären Formen . 167
§ 149. Die Kantenwinkel der pentagonalen Formen 168
§ 150. Die Kantenwinkel der tetraedrischen Formen .... 170
§ 161. Die Kantenwinkel eines Plagieders , 170
§ 152, Die Winkel an Kombi nationskanten 171
§ 153, Die regolären Polyeder als Krystallfonnen 172
.öbyGoogle
D.,.Ei.ct,Googlc
Einleitung.
Wenn flüssige oder gasfönni^ Körper den festen Aggregat-
zustand annehmen, so legen sich ihre kleinsten Teile entweder regel-
los oder nach ganz bestimmten Gesetzen nebeneinander. Das letztere
findet nur statt bei den Körpern von bestimmter chemischer Zusammen-
setzung. Eine Folge der gesetzmässigen Lagerung ist einerseits,
dass die hierbei entstehenden Individuen in gleichen Richtungen gleiche,
in verschiedenen Richtungen im allgemeinen verschiedene physikalische
Eigenschaften zeigen und andererseits, dass dieselben bei ungestörter
Ausbildung von ebenen Flächen begrenzte, mehr oder vreniger sym-
metrische Formen annehmen d. h. Krystalle werden.
Die Krystallographie oder die Lehre von den Krystallen zer-
^t in drei Teile. Die Krystallographie im engeren Sinne
oder Morphologie der Srystalle beschäftigt sich ausschliesslich mit
den geometrischen Eigenschaften der Krystalle. Die chemische
Krystallographie behandelt die Beziehungen, welche zwischen diesen
und der chemischen Zusammensetzung der Körper bestehen, und die
physikalische Krystallographie untersucht inwiefern die geo-
metrischen und physikalischen Eigenschaften zusammenhängen.
Die Krystallographie im engeren Sinne ist hiernach eine rein
mathematische Disziplin und zerfällt in die Krystallbeschreibung und
die Krystallbereclmung. Die erstere, auf welche wir uns hier im
Wesentlichen beschränken, erfordert zum vollen Yerständnis die Be-
kanntschaft mit einigen geometrischen Sätzen, welche vir voraus-
schicken wollen.
Nlei, Sr7itaUbeichTeibniig. 1 ^
DigmzedbyGoOgle
I. Kapitel.
Azen und Azenebenen.
§ 1. Die Lage eines Punktes A auf einer Geraden ist
bestimmt durch den Abstand von einem gegebenen Punkt auf
derselben, also durch den Abschnitt OA (Fig. I).
Die Lage eines Punktes Q in einer Ebene wird bestimmt mit
Hilfe zweier in derselben liegenden Geraden (Axen), indem man durch
denselben zu jeder dieser Geraden eine Parallele
zieht. Ist die Länge dieser Linien BQ und GQ
(Koordinaten) bekannt, so lässt sich der Punkt Q
aufeuchen, wenn ausserdem noch die Richtung,
in welcher der Funkt von den Axen aus liegt,
bemerkt ist
Die Lage eines Punktes P im Raum lässt
sieb mit Hilfe von 3 nicht in einer Ebene
liegenden Geraden (Axen) und den durch die-
selben gelegten Axenebenen besümmen, indem
man die Abstände desselben in der Richtung
der 3 Axen (Koordinaten) misst und sich merkt,
ob man dabei nach vom oder hinten, oben oder unten, rechts oder
links in der Richtung der Axen gegangen ist
Diese Beachtung der Richtungen ist notwendig, weil auf jeder
Geraden von einem Punkt aus zwei Punkte in gleichem Abstand,
aber auf verschiedenen Seiten liegen, in einer
Ebene je 4 Punkte mit gleichen Abständen von
den Axen und im Raum je 8 Punkte mit gleichen
Ent femungeu von den Axenebenen. vi
Bei der Bezeichnung der Richtungen
pflegt man deshalb die Richtungen nach vom, "'
rechts und oben als positiv, diejenigen nach '
hinten, links und unten als negativ zu bezeichnen.
§ 2. Die Lage einer Geraden G' ist bestimmt durch die
Lage von 2 Punkten auf derselben, also z. B. durch die liage der
beiden Punkte A' und S", in denen sie zwei Axen schneidet, folglich
durch die zwei Abschnitte OA' und OB".
Liegt ein Punkt P auf der Geraden G', bo gilt fUr seine Koordinaten x
vind y folgende Gleichung
Fig. l.
Fig.2 .
.öbyGoogle
Beweis: Die Parallele durch F zu ÄO* treffe in B„, die zu OB* in A:^.
AuB der Ähnlichkeit der DHiecke ffSyP und B'OA' folgt die Proportion:
ByP:OA' = ByB':OB'
nnd
OB'
1 oder, wenn ■
= 4, gesetzt
wird:
aj!e + 5,y = 1.
Liegt der Funkt P zugleich auf einer Geraden &"■ mit den AieDabscbnitten
OA" und -OB", so gilt fOr ilm auch die Gleichung:
o,ar + 6,y = 1,
nnd es lassen sich die Koordinaten des Schnittpunktes der beiden Geraden O'
nnd G" bestinunen, es ist:
Den gemeinsamen Nenner a, i, — "i ^i kann man auch finden, wenn man
die Eoefficienten von x nnd ff in den beiden Oleichnngen unter einander schreibt:
I ", *, I
und sie dann OberB Eretiz multipliziert (mit a anfangend) und das zweite Produkt
vom ersten abzieht. Man nennt diesen Nenner die g Determinante" der Eoefficienten.
Der Zfthler von x wird dadurch gefiinden, daaa man in der Detemunante die
Eoefficienten von x gleich 1 setzt, der Zähler von y, indem man dasselbe mit
den Eoefficienten von y thut.
§ 3. Die Lage einer Ebene J?
im Raum (Fig. 3) ist bestimmt durch
S nicht in einer Geraden liegende Funkte
derselben also etwa die 3 Punkte Ä,
B und C, in denen die Ebene 3 sich
schneidende Geraden (Äxen) trifft, folglich
durch die Abschnitte OA, OB und 00.
Die Ebene schneidet die 3 Axenebenen
in den Geraden AB^ BC und AC und
das Dreieck ABC ist ein Teil der-
selben.
Eine mit der Ebene E parallele Ebene £*, schneidet die
Axenebenen in den Geraden A'B", B'O und A'C, welche zu den
entsprechenden Geraden AB, BC und AC parallel sind; Hieraus
ergiebt sich auch die Gleichheit der Verhältnisse -^j-, -^^ und -^
und die Proportion
OA' : OB- lOC- = OA-.OB: OC.
.öbyGoogle
— 4 —
Bei einer parallelen Verschiebung einer Ebene verändert sieb
also, nur ihr Abstand vom Schnittpunkt der Axen, die sogenannte
Gentraldistanz, dagegen bleibt das Verhältnis der Axenabschnitte
unverändert. Man nennt die Axenabschnitte auch Parameter und
das Verhältnis derselben zu einander, wodurch die Lage der Flächen
bestimmt wird, das Farameterverhältnis der Flächen.
Liegt ein Punkt auf einer Ebene £| mit den AxenabBchnitten 0J„
und 0C^, bo gilt für Beine Koordinaten x, y, z folgende Gleichung:
: + -;
= 1)
Beweis: Legt man dnrch einen beliebigen Punkt F (Fig. 4) in der Ebene £^,
und die Axe OC, eine Ebene 0C,£, so gilt fUr die Eootdinaten des PnukteB P
in dieBer Ebene folgende Gleichung {vergL § 3j:
OE "^ 0C,~
oder da SP = ET und nP= z ist,
ov ^
OB ^ OC, ~
Ist OS pmsl gröBser als OU, so sind die Koordinaten von B px und py,
und es besteht die Gleichung:
— . PV . :, * , y 1 ÖC
Setzt man diesen Wert i^
in die Torige Gleichung ein, go erb<
= 1, waa zu beweisen war.
.öbyGooglc
— JS _
Ist eine Fläche ABC durch ihre Axenabachnitte OA- = o,
OB = h und 00 = c gegeben, wobei gewöhnlich 6 = 1 gesetzt
wird, so genügen zur Bezeichnung der Lage einer anderen Fläche
zwei weitere Werte.
Eine Fläche Ap Bq Cr, welche die Äsen in der j)-facben bezw.
S-fachen und r-fachen Entfernung schneidet, lasst sich parallel so'
verschieben, dass sie eine Axe in der einfachen Entfernung schneidet,
sie verwandelt sich dabei etwa in die Fläche A^ Ba C^, oder
wenn -^ = « und — = m gesetzt wird, in eine Fläche A^ B» Cm.,
Die Weite m und n, durch die also die Lage der Fläche bestimmt
ist, heissen die Äbleitungszablen der Fläche, sie sind erfahrungs-
mässig bei Krystallen stets einfache rationale Zahlen (Gesetz der
Rationalität der Ableitungszahlen).
§ 4. Krystallfornten und Erystallsysteme. Asym-
metrisches und Monosymmetrisches System. Legt pian durch
je 2 von 3 beliebigen, sich in einem Punkte schneidenden Geraden
(Axen) Ebenen (Axenebenen), so entstehen an dem Schnittpunkt 8 drei-
seitige Ecken (Oktanten), Zwei in einer Ebene zusammenstossende
Ecken nennt man anliegende, zwei, welche sich nur in einer Geraden
berühren, nennt man gegenüberliegende und zwei, welche nur
den Scheitelpunkt gemein haben, entgegengesetzte Ecken. Ecken
sind gleich, wenn ihre Flächen- und Kantenwinkel gleich sind. Dies
ist stets der Fall bei den entgegengesetzten Ecken. Sollen zwei an-
liegende Ecken gleich werden, 80 muss eine der Geraden auf den beiden
anderen senkrecht stehen, weil gleiche Nebenwinkel rechte Winkel
sind. Dann ist aber auch ein Teil der gegenflberliegenden Ecken
gleich (als entgegengesetzte Ecken der anliegenden), und es giebt
dann nur noch zweierlei Ecken, welche symmetrisch auf beiden Seiten
der Eben« der zwei Geraden, aufweichen die dritte senkrecht steht, liegen.
Es ist nun eine Eigentümlichkeit aller Krystalle, dass eine
Fläche, deren Abschnitte auf einem durch die Mitte des Krystalls
gelegten Axenkreuz in einem bestimmten Verhältnis stehen, sich in allen
gleichen Ecken mit demselben Verhältnis wiederholt, also z. B. stets
in der entgegengesetzten Ecke.*) Die GesamÜieit dieser Flächen
gehört derselben Krystallform an. Es sind mit anderen Worten
an den Erystallen die Flächen einer Krystallform, wenn es deren mehr
als zwei sind, symmetrisch zu beiden Seiten einer Ebene verteilt. Diese
*) Eine Ausnahme bildet die Hemiedrie nnd Hemimorpliie § 46 ff.
DigmzedbyGoOgle
Fig. 5.
teilt dann den Krystall in zwei Hälften, die sich verhalten, wie ein
Gegenstand zu seinem Bild im Spiegel. Eine solche Ebene nennt
man eine Symmetrieebene und eine darauf senkrechte Linie eine
Symmetriease. Mau wird hiernach in Erystalle, welche nur eine
Symmetrieebene besitzen, ein Axenkreuz hineinzudenken haben, von
dem eine Axe als Sjmmetrieaxe genommen wird, während die beiden
anderen in die Symmetrieebeue fallen.
Die Gesamtheit aller Krystallformen, welche denselben Grad
von Symmetrie haben, denen also dasselbe Axenkreuz zu Grunde gelegt
werden kann, bildet ein Krystallsystem.
Alle Kiystallformen ohne Symmetrieebene gehören zum asym-
metrischen System, solche mit nur
einer Symmetrieebeue zum monosymme-
trischen Krystallsystem.
§ 5, Rhombisches System.
Wiederholt sich eine Fläche in allen
Oktanten, so setzt das ein Axenkreuz
voraus, bei dem alle 8 Ecken gleich sind,
was nur dann der Fall ist, wenn alle
Axen und Axenebenen senkrecht aufeinander stehen. Jede Axe ist
dann Symmetrieaxe und jede Axenebene Symmetrieebene.
Schneidet in diesem Fall eine Fläche ABC eines Krystalls
die Axen so, dass die Parameterrerhältnisse a:h:c irrational sind,
so ist dies auch bei allen Parameterverhältnissen der übrigen an dem
Erystall möglichen Flächen der Fall.
Eine Krystallform muss hiemach in diesem System im allgememen
8 Flächen umfassen, die bei gleicher Centraldistanz die 3 Axenebenen
in Rhomben schneiden (Fig. 5) (da die Diagonalen auf einander senk-
recht stehen und ungleich lang sind). Man nennt deshalb dieses
System das rhombische Systenu
§ 6. Tetragonales oder Quadratisches
System. Schneidet dagegen eine Kiystaüfläche
ein rechtwinkliges Axenkreuz so, dass das Ver-
hältnis zweier Parameter rational ist, so wird bei
einem bestimmten rationalen Eoefficienten na = h
= 1 werden, und an Stelle eines rhombischen
Querschnitts ein Quadrat entstehen (Fig. 6). Eine
/ Krystallform von quadratischem Querschnitt ist
^^' ' aber nicht bloss symmetrisch zu den Axenebenen
ÄOG und JSOC, sondern auch zu den Ebenen, die durch die C-Axe
DigmzedbyGoOgle
und die die Winkel der Diagonalen und die Seiten des Quadrats
halbierenden Geraden Biy und EE' gelegt werden. Diese werden
selbst zu Symmetrieaxen dieser neu hiozuhommenden Symmetrie-
ebenen, da sie auf denselben und auf einander senkrecht stehen.
Den Krystallfonnen, welche diesen höheren Grad von Symmetrie zeigen,
legt man einfacher ein Axenkreuz zu Grund, bei dem a und h gleich 1
sind, während a : c irrational bleibt. Die ^-Äze und £-Axe lassen
sich hierbei vertauschen, ohne dass sich an den Formen etwas ändert;
man nennt solche Axen gleichwertig. Auch die den Winkel dieser
Axen halbierenden sogenannten Zwischenaxen sind gleichwertig.
Der höhere Grad von Symmetrie zeigt sich in dem Vorhanden-
sein von Ebenen, in welche mehrere Symmetrieaxen fallen. Solche
Ebenen nennt man Haüptsymmetrieebenen und die zugehörigen
Symmetrieaxen Hauptsymmetrieaxen oder kurz Hauptaxen.
Die Formen dieses Systems, welches man das tetragonale
oder quadratische nennt, zeigen also fünf Symmetrieebenen, eine
Hauptsymmetrieebene und vier gewöhnliche, eineHauptaxe, welche
vertikal gestellt zu werden pflegt und vier ge-
wöhnliche Symmetrieaxen, von denen man eine
von vorn nach hinten und eine von links nach
rechts stellt nndNebenaxen nennt Diebeiden
andern Aien (Zwischenaxen) stehen dann schief
von vorn nach hinten.
§ 7. Hexagonales System. Wird in
einem Rhombus der spitze Winkel 60 ", so bilden
die Verbindungslinien der Mitten der Gegenseiten
mit den kürzeren Diagonalen des Khombus gleich-
falls Winkel von 60". Denkt man dann durch jede Fig. 7.
dieser 3 Linien und die auf der Ebene derselben senkrechte Axe Ebenen
gelegt, so wird durch diese 4 Ebenen der Raum in 12 gleiche Teile
geteilt. Eine Fläche muss sich demnach auch I2mal wiederholen.
An Stelle des rhombischen Querschnitts erscheint dann ein regel-
mässiges Sechseck. In einer solchen Form sind aber nicht blos die
Diagonalen BB", BD' (Fig. 7), sondern auch die Verbindungslinien
der Mitten der Gegenseiten gleichwertige Symmetrieaxen zu den durch
diese Linien und die auf dem Querschnitt, der zur Hauptsymmetrie-
ebene wird, senkrechten Axe (Hauptaxe) gelegten Symmetrieebenen.
Die Krystallfonnen, welche diesen Grad von Symmetrie besitzen,
bilden ein besonderes KrystaÜsystem, das hexagonale, und legt
man ihnen nicht das rhombische Äxenkreuz zu Grunde, sondern ein
D.g.tizecbvGoOgle
TOD 4 Axen gebüdetes, indem man statt der ^-Äxe und der B-Axe
die 3 Diagonalen des Sechsecke nimmt, also statt der A-Axe die
zwei Geraden, welche mit der B-Axe Winkel von 60 " einschliessen.
Im Gegensatz zu diesen Axen, die man auch Nebenaxen nennt, heissen
die 3 die Winkel dieser Axen halbierenden Geraden, zu denen auch
die ^-Axe gehört, Zwischenaxen.
Durch die im hexagonalen System vorhandenen 7 Symmetrie-
ebenen wird der Baum in 24 gleiche Teile geteilt, am Schnittpunkte
der 7 Axen entstehen 24
gleiche Ecken, und eine
Flache wird sich in diesem
System also im allgemei-
nen viemndzwanzigmal
wiederholen.
§ 8, Reguläres
System. Werden end-
lich auch die Verhältnisse
a : c und b : c rational, so
tritt ein noch höhererGrad
von Symmetrie ein; es
werden dann auch die
Ebenen ÄOG und BOG
zu Hauptsymmetrieebe-
nen und die J.-Axe und
S'Axe zu Hauptaxen. Es
sind also im ganzen nenn
Symmetrieebenen vorhanden, nämlich 3 Hauptsymmetrieebenen und 6 ge-
wöhnliche Symmetrieebenen und dem entsprechend auch 3 Hauptaxen
und 6 gewöhnliche Symmetrieasen oder Zwischenaxen, nämlich in jeder
Hauptsymmetrieebene deren zwei. Die gewöhnlichen Sjmmetrieebenen
schneiden sich ausser in den Hauptaxen auch noch in 4 Geraden, 'welche
keine Symmetrieaxen sind und trigonale Axen genannt werden.
Sie sind der geometrische Ort aller Punkte, welche von den 3 Axen-
ebenen gleichen Abstand haben. Durch die 9 Ebenen wird der Raum
in 48 gleiche Teile geteilt. Die 13 sich in einem Punkt schneidenden
Axen sind die Kanten von 48 gleichen Ecken, sodass in diesem
System, das den böchstmöglichen Grad von Symmetrie besitzt, und
deshalb das reguläre genannt wird, eine Fläche sich im altgemeinen
48mal wiederholt. Fig. 8 zeigt eine -Form, welche dem regulären
System zugehört, mit allen Symmetrieebenen und Axen.
.öbyGoogle
§ 9. Grtindformeii. Alle Krystallgestaltcn einer Mineral-
species zeigen (abgesehen von den UnTollkonunenlLeiten in der Aus-
bildung, die mit Störungen im Wachstum zusammenhängen) nicht allein
stets denselben Grad von Symmetrie und gehören deshalb zu dem-
selben Krystallsystem , sondern es kommen an denselben stets nur
solche Flächen und Formen vor, deren Axenverhältnisse sich von
einander nur durch rationale Ableitungszahlen m und n unterscheiden,
und zwar werden diese Zahlen um so einfacher, je zwectmässiger
man das Axenkreuz wählt, welches man allen Formen zu Grunde
legt. Est also von Wichtigkeit, welche Flächen man als Flächen der
Grundform annimmt, bei welcher m und » gleich 1 zu setzen ist.
Die relative Länge der Axenabschnitte und die Grösse der Winkel
der Axen sind dann fiir das betreffende Mineral wesentliche Kenn-
zeichen, sie bilden die Elemente der Grundform, die man kennen
muss, um alle flbrigen Formen des betreffenden Minerals ableiten und
darstellen zu können. Dies gilt ebenso für die Darstellung im
Modell wie für die Abbildung nach irgend einer Zeichenmethode.
Während jedoch im Modell die Elemente nach ihrer wirklichen Grösse
erschemen, sind die Axenlängen im Bild mehr oder weniger verkürzt,
die Winkel sämtlich oder doch teilweise grösser oder kleiner, je nach
der Richtung, von der aus man den dargestellten Körper betrachtet
und auf eine Ebene projiciert.
Am leichtesten wird die Darstellung nach einer Methode, die
gestattet, die einmal gewählte Richtung und Länge der Äsen zu
erkennen, und somit ermöglicht, die Koordinaten leicht und richtig
abzutragen. Zu diesem Zweck ist bei den folgenden Zeichnungen
das quadrierte Papier gewählt.
§10. Elemente der Grundformen. Isomorphie. Mineralien,
deren Formen sich auf Grundformen mit denselben Elementen zurück-
führen lassen, die aber in ihren übrigen Eigenschaften verschieden
sind, heissen gleichgestaltet oder isomorph. Da im regulären System
die Winkel und Axen alle gleichwertig sind, so sind auch alle in .
diesem System krystallisierten Körper isomorph, und die Mannig-
faltigkeit der Formen wird nur durch die verschiedenen Werte von m
und H bedingt. Im quadratischen und hexagonalen System unter-
scheiden sich die Grundformen nur durch das Verhältnis der Länge
der Nehenaxen zur Hauptaxe, also die Grösse o : c, im rhombischen
System sind zwei Grössen veränderlich a:b und 6;c; im monosym-
metrischen System ist ausserdem noch ein Winkel veränderlich, also
im ganzen 3 Elemente. Im asymmetrischen System, das den äll-
.öbyGoogle
— 10 —
gemeinsten Fall darstellt, sind ausser a : h und b : c noch 3 Winkel,
also im ganzen 5 Elemente veränderlich. Die Bestimmung dieser
Elemente aus den Winkeln, welche die Flächen der Grundform unter-
einander oder mit anderen Flächen bilden, ist eine Hauptaufgabe der
Erystallberecbnung. Je eine Winkelmessung ermöglicht hierbei
die Bestimmung eines Elementes oder auch, wenn diese bestimmt
sind, einer der Ableitungszahlen m und n.
n. Kapitel.
Die yollständigen einfachen Formen. Kombinationen
von Flächen, deren Centraldistaoz gleich 1 ist.
I. Das asymmetrische oder trikline System.
§ 11. Fyramidenflächen. In Fig. 9 ist ein Oktant dargestellt,
der von den 3 positiven Axenabschnitten eines schiefwinkeligen Axen-
kreuzes gebildet wird. Jede derFlächen
AB,C„ Ä,B,C,, A,B,C„ ÄjB.C^,
AiB^C,, Aj jB, Gj schneidet die 3 Axen
in endlicher Entfernung und kann als
Fläche der Grundform angesehen wer-
den. DerartigeFlächen heissen Pyra-
midenflächen.
Wählt man die Fläche A^ B, 0^
als Fläche der Grundform, so hat sie
das Axenverhältnis a:b:c und wird
mit P bezeichnet Für die übrigen
Flächen ergeben sich dann, wenn man
]7j_ g_ die Zahl m für die C-Axe (Vertikal-
axe) und w für die kürzere A-Axe
(Brachydiagonale oder Brachyaxe) oder die längere ^Äxe (Makro-
diagonale oder Makroaxe) nimmt und zur näheren Bezeichnung der
beiden letzteren das Zeichen der Kürze - oder Länge — beifügt und
m stets vor und « nach P setzt, folgende Bezeichnungen:
A^B^O^ = a:b:me = mP Vertitalpyramidenfläche,
A^B^C^ = ainbic = Pn Makropyramidenfläche,
A^B^C^ = «o:6:c = Pn Brachypyramidenfläche,
AiB^C^ = a:nb:mc ^ mPn Makropyramidenfläche,
A^B, Cj = na:l>:mc = mPn Brachypyramidenfläche.
Diese Bezeichnungen würden sich auch nicht ändern, wenn m
DigmzedbyGoOgle
— 11 —
beliebige grössere Werte als 1 und n irgend eine andere grössere Zahl
als 1 väre, statt wie im hicrgewählten Beispiel m — - 2 und n = 2.
Wäre statt der Fläche A^B^G^ etwa die Fläche ^,S,C, als Grund-
form P gewählt, so würden sämtliche Bezeichnungen zu ändern sein, es
würde z. B. A,B, 0, das Axenverhältnis %a : 6 : '/sc oder was dasselbe
wäre (damit n > 1 wird) a:2b:c erhalten, also eine Makropyramiden-
fläche J*» werden, A^B^O^ hätte das Axenverhältnis '/ia:2&:c oder
a : 46 ; 2c, und wäre als mPn oder 2P4 zu bezeichnen.
Zn jeder Fläche gehört bei einer vollständigen (holoedrischen)
Form notwendig die parallele Gegenfläche, dagegen ist dieses Flächen-
paar TOQ den Flachen mit gleichem Axenverhältnis in den übrigen
Oktanten, da diese andere Winkel haben, un-
abhängig. Will man dies hervorheben, so be-
zeichnet man die Lage in einem der Oktanten
durch einen beigefügten Strich an der betreffen-
den Stelle. Es würde also z. B. P* die Fläche
der Grundform in dem Oktant vom, rechts,
oben und die parallele Gegenfläche bedeuten.
Man nennt ein solches Flächenpaar auch ane
Viertelpyramide. Da durch ein Flächenpaar
der Raum nicht allseitig begrenzt werden kann, p. ,»
so nennt man eine solche Form eine „offene",
sie kann für sich allein nicht vorkommen. Fig. 10, welche die Grund-
form mit sämtlichen 8 Flächen darstellt, ist dagegen eine gesciilossene
Form. Fällt von den 4 Flächenpaaren eines, etwa i", weg, so bilden
die übrigen drei Viertelpyramiden doch noch eine geschlossene Form.
Die Flächen der 3 anliegenden Oktanten schneiden sich dann in der
neuen Ecke P mit den Koordinaten x = y = z ;= 1 und die ent-
stehende Figur, welche eine Kombination der 3 Formen 'P, P„ ^P
darstellt, wird von 6 Parallelogrammen begrenzt.
§ 12. Prismen und Domen. Eine Pyramidenfläche bekommt
eine um so steilere Lage, je grösser m wird (vergl, die Flächen
A^B,C^ und A^B.Cj Fig. 9). Nimmt m den Wert c» (anendlich)
an, so heisst das, die Fläche A^BiCa^ geht mit der C-Axe parallel,
und föllt, da + 00 und — co gleichbedeutend sind, mit der an-
stossenden Fläche A^B^C^ in eine Ebene. Solche mit einer Axe
parallele Flächen heissen Prismenflächen (Vertikalprismenflächen),
wenn die Axe die Vertikalase ist; Domenflächen (von 6mtta Dach)
(Quer- oder Längaprismenflächen), wenn sie mit einer der anderen
Axen parallel geben, also wenn n =: oo wird.
.öbyGoogle
— 12 —
Während es bei Pyramidenflächen je 4 Flächenpaare mit gleichem
Axenverhältnis gibt, gehören bei den prismatischen Formen stets
nur zwei Flächeupaare (Hemiprismen und Hemidomen) zusammen,
sind aber ebenso wie die Pyramidenflä^henpaare von einander unab-
hängig. Sie begrenzen den Baum auch dann nicht vollständig, wenn
sie zusammen vorkommen, sind vielmehr bei den Vertikalprismen
oben und unten, bei den Brachydomen oder Längsprismen vom \ind
hinten und bei den Makrodomen oder Querprismen links und rechts
offen. Da bei den Vertikalprismeu sich n auf die Brachy-Axe oder
die Makro- Axe bezieben kann oder auch gleich 1 werden kann, so
ergeben sich 3 Arten von Prismen
b:oDc = oo'P oder oop Prismäres Prisma,
6:aoc = cß'Pn oder (xP» Brachyprisma,
«ft : cdc = oo'Pn oder odJ"» Makroprisma.
Die Bezeichnung der Domen ist:
ooa : 6 : c =: ,P' co oder 'P, co oder auch bloss P'oo und 'Px ,
a>a:b:mc = mP-x> oder m'Piß Brachydomen (oder Hemibrachy-
domen) und
o : co6 : c = 'Pco oder ,P, a> oder einfach F'<x> und JP,« ,
a: oo6 : «w := mP* oo oder mP, oo Makrodomen (oder Hemimakro-
domen).
§ 13. Pinakoide oder Endflächen. Ist eine Fläche zu
zwei Axen parallel, so heisst sie eine Endfläche oder ein Pinakoid.
Hierbei sind 3 Fälle möglich:
Die Fläche geht mit der Vertikalaxe und der Brachyaxe parallel,
oder mit der Vertikalaxe und der Makroaxe oder endlich mit der
Brachyaxe und der Makroaxe, In jedem Fall besteht die Form aus
nur einem Flächenpaar.
oDaib: cdc = ooi^oo das Brachypinakoid oder die Längs-
fläche entsteht aus einem Brachyprisma, indem n = co wird, oder
auch aus einem Brachydoma, indem nt = co wird, in beiden Fällen
fallenjezweiFlächen dieser Formenin eineEbene. a: oa6 ;(»c = ooPoo
das Makropinakoid oder die Querfläche entsteht in ähnlicher
Weise aus dem Makroprisma oder dem Makrodoma.
ixa : CO 6 ; c oder indem man durch oo dividiert o : 6 : — c
= a:h:Oe = QP das basische Pinakoid oder km*z die Basis
auch Geradendääche genannt, kann sowohl ans den Domen, indem
tn = OD wird, als auch aus den Pyramiden, 'indem m = wird, ab-
geleitet werden. Die Pinakoide sind parallel zu den Axenebenen, die
Dniitizc-ctvCioogle
13
man in diesem System als brachydiagonalen , makrodiagonalen und
basischen Hauptschnitt unterscheidet.
§ 14. Uebersicht der asymmetrischen Formen. Das
folgende Schema umfasst sämtliche Formen des asymmetrischen oder
triklinen Systems.
»P.
«o'Fk
»'P'
-:Fk
Das Dreieck lunschliesst alle Pyramiden, die sämtlich in Yiertel-
pyramiden zerfallen, sie gehen, indem m = x> -wird, über in die
Prismen und" zwar die Brachypjrramiden in Bracbyprismen, die Makro-
pyramiden in Makroprismen, die wiederum in rechte und linke Hemi-
prismen zerfallen. Wird n = oo , so gehen die Pyramiden Über in
Domen und zwar die BrfM^hypyramiden in Brachydomen oder Längs-
prismen und die Makropyramiden in Makrodomen.
§ 15. Beispiele von Kom-
binationen. In den Fig. 11, 12
und 13 sind weitere Beispiele für
die Kombination von je 3 Flächen-
paaren zu geschlossenen Formen ge-
geben. Während bei Fig. 10 der
Kombination von 3 Paar Pyramiden-
flachen dieÄxen je zwei gegenüber-
liegende Ecken verbinden, gehen
bei Fig. 11 der Kombmation der 3
Pinakoide, dem sog. Pinakoidal-
körper, die Axen durch die Mitte
der Flächen. ^'B- "•
[Die Ecken haben die Eooidinat«!) x = a y = b x = c bezieliuDgB weise
jB=o y = 6 » = — eiLi. w.]
:,Ckiog[e
— u —
Ib Fig. 12 ist die Kombination zweier PrismenSächen mit einem
Pinakoid dargestellt. Da hierbei die beiden Prismenfläehen dasselbe
Axcnverhältnis haben, gehen zwei Axen durch die mit der YertUcal-
axe parallelen Kanteo, während diese letztere die Mitten der Grund-
flächen verbindet. In Fig. 13 ist die Kombination zweier verschiedenen
Prismenflächen mit der Basia dargestellt. Die Lage der Ecke, in
der die drei Flächen sich treffen, ergiebt sich, wie aus der Figur
Fig. 12. Fig. 13.
ersichtlich ist, durch den Schnitt zweier Kanten in der Endfläche,
von denen die eine die beiden Axen in der einfachen, die andere die
eine in der einen, die andere in der «fachen Entfernung schneidet
Die Berechnung der Koordinaten geechielit mit ]Slfe der Det^rminaDt«
1 c irt — *» — *< ^ "i^'h
Die Zeichnnsg der entsprechenden Kombinationen mit DomenfiAcben ergiebt
aich von selbst. Ein schiefwinkeligeB ParEtUelepipedon in Terschiedenen Stellungen
Termittelt die Anschaumig.
m. Kapitel
Das monosymmetrische oder monokline System.
§ 16. Das Axenkreuz. Während im asymmetrischen System
die drei Hauptschnitte der Grundform Rhomboide sind und jeder
deraelben sowohl brachydiagonaler als makrodiagonaler oder basischer
Hauptschnitt sein kann, sind im monosynimetrischen oder monoklinen
.öbyGoogle
— 15 —
System zwei der Hauptschnitte Rhomben, der dritte, in welchen die
beiden schiefwinkeligen Axen fallen, dagegen ein Rhomboid. Dieses
letztere ist die Symmetrieebene und man bezeichnet sie als klino-
diagonalen Hauptschnitt. Wählt man eine der beiden schiefen Axen
zur Vertikalaxe oder C-Äxe, so wird die andere als ^-Axe oder
KUnodiagonale oder Klinoaxe bezeichnet, während für die dritte auf
beiden anderen Axen senkrechte Axe, welche zugleich die Symmetrie-
aie ist, die Bezeichnung Orthodiagonale oder Orthoaxe (JB-Axe) ein-
geführt ist.
§ 17. Zeichnen in Farallelperspektive. Für die Zeichnung
empfiehlt es sich nun, damit der wichtige Winkel ß der beiden
schiefen Axen seiner wahren Grösse nach erscheint, die Symmetrie-
ebene zugleich als Projektionsebene zu wählen. Die beiden in dieselben
fallenden Axen erscheinen dabei zugleich in ihrer wirklichen Länge,
wobei man am besten eine der Axen, etwa die Klinoaxe mit einer
horizontalen Linie des quadrierten Papieres zusammenfallen lässt.
Die Lage der Orthoaxe in der Zeichnung hängt dann davon ab,
von welchem Punkt aus man das Axenkreuz betrachtet, also von
einer Uebereinkunft.. In den folgenden Zeichnungen ist derselbe
stets so gewählt, wie in Fig. 14, d. h. derart, dass die Richtung der
Fig. 14.
Linie OB von der oberen rechten Ecke eines Quadrats nach der
linken unteren Ecke des dritten Quadrats links geht. Die Ver-
kürzung dieser Linie ist dann so, dass die Entfernung OB = 6 in
der Richtung der Axe Ä gleich 9 Quadratseiten wäre, also -^Q—,
so dass in Fig. 14 « = */» 6 ist Dieselbe Verkürzung ist dann bei
allen Linien in dieser ftichtung (die Koordinaten x) beizubehalten.
DigmzedbyGoOgle
— 16 —
§ 18. Die Hemipyramiden. Die Ableitung der Formen im
monosymmetrischen System erfolgt ebenso wie im asymmetrischen
System aus der Grundform. Diese (Fig. 14) zerfallt nicht in vier
Flächenpaare (Viertelpyramiden), sondern, da je zwei an der
Symmetrieebene anliegende Oktanten gleich werden, in zwei sog.
Hemipyramiden, die von einander unabhängig sind und fOr sich an
zwei Seiten offene prismatische Bäume darstellen, die sich von den
eigentlichen Prismen und Domen nur dadurch unterscheiden, das&
sie nicht mit einer Axe parallel sind, sondern mit den kürzeren
oder den längeren in den künodiagonalen Haupt&chnitt fallenden
Kanten der Grundform. Im ersteren Fall bilden die vier dem
spitzen Winkel der schiefen Axen gegenüberliegenden Flächen die
positiv genannte Hemipyramide -}-JP, die vier anderen, dem
Stampferen Winket gegenüberliegende Flächen die negative Hemi-
pyramide — JP.
Ganz in derselben Weise zerfallen alle übrigen Pyramiden in
Hemipyramiden. Man unterscheidet auch in diesem System drei
Arten, nämlich:
a: b:mc = +mP Vertikalpyramiden,
na: h:me = +mPn, Klinopyramiden,
wobei durch den schiefen Strich durch P angedeutet wird, dass die
schiefe Klinoaxe in der «fachen Entfernung geschnitten wird, wStoend
ein wagrechter Strich durch P auf die Orthoaxe hinweist, also:
a:nb:mc = +mPw Orthopyramiden.
§ 19. Die Prismen und Domen. Bei den prismatischen
Formen unterscheidet man ebenso;
a: fi : CO c = OD P das primäre Prisma,
na: b:<xc = »P» das Kiinoprisma,
o:w6:ooc = ojP« das Orthoprisma.
Diese Prismen zerfallen jedoch nicht in Hemiprismen, vielmehr
erfordert die Symmetrie, dass, wenn die rechte vordere Prismenfläche
mit ihrer Gegenfläche vorhanden ist, auch die linke, welche den
gleichen Winkeln gegenüberliegt, nicht fehlt Ein Gleiches gilt für;
cca; b:mc =mP(x> die Klinodomen,
wobei ebenfalls die Flächen zu beiden Seiten der Symmetrieebene
sich gegenseitig bedingen. Dagegen zerfallen:
a : 00 & : mc = «iP cc die -Orthodomen
in zwei Hemiorthodomen:
-f-mPoo und — »iPa^
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— 17
von denen das erstere Flächenpaar dem spitzen Winkel der schiefen
Axen gegenüberliegt und aus +»tP« entsteht, indem « = cd -wird,
während das letztere dem stumpfen Winkel gegenüherliegt, beide
senkrecht zur Symmetrieebene.
Bei den Pinakoiden endlich ist nur Brachy- mit Klino- und
Makro- mit Ortho-Pinakoid zu vertauschen, also:
»6: c = OP Basis,
6 : Ol c = OD P (» Klinopjnakoid,
o:cc6:coc = QoPoo Orthopinakoid.
§ 20, Übersicht der monosymmetrischen Formen. Das
Schema, welches alle Flächen des monosymmetrischen oder moao-
klinen Systems umfasst, erfährt nur wenige Änderungen:
op
. 21. Monosymmetrische Kombinationen: Die Fig. 14
ze^ die Grundform + P und zugleich die beiden Hemipyramiden
I, KrfEtBllbeicbnibiniB.
D.,.Ei.ct,Googlc
— 18 —
durch die Basis geschlossen. Zur Zeichaung der übrigen Pyramiden
sind nur die Längen der Axen entsprechend zu lindem. Fig. 15
entspricht der Fig. 12 und ist eine Kombination der beiden Formen
Fig. 16. Fig. 17.
c»P2 undOP(o:6 = 0,666:1). In Fig. 16 ist das Klinodoma fNPoo
mit dem Orthoplnakoid coPco und in Fig. 17 die dreizählige Kom-
bination +w^co , — »^B und coPoo dargestellt mit (a:6 = 0,888:1).
IV. Kapitel.
Das rhombische System.
§ 22. Das rhombische Axenkreuz. Von den drei auf ein-
ander senkrecht stehenden Axen, welche den Krystallgestalten des
rhombischen Systems zu Grunde gelegt werden , kann jede als
Vertikalaxe oder C-Axe aufrecht gestellt werden. Die kürzere
der beiden anderen Axen wird dann als Brachyaxe oder ^-Axe
von vom nach hinten, die längere als Makroaxe oder B-Axe von
Imks nach rechts gestellt. Die drei Axenebenen, welche zugleich
Symmetrieebenen sind, teilen den Kaum in acht gleiche Teile. Jede
Fläche, die in einem Oktant vorkommt, erscheint demgemäss aucli
in jedem anderen. Daher wird die Grandfonn und jede andere
rhombische Pyramide von acht Flächen begrenzt und zerfällt nicht
in Viertel- oder Hemipyramiden. Alle acht Flächen sind kongruente
oder symmetrische, ungleichseitige Dreiecke. Die drei Arten von
Kanten kann man als makrodiagonale und brachydiagonale Polkanten
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19 —
(die Punkte auf der C-Axe werden Pole und die dahin führenden Kanten
Polkanten genannt) und als Basiskanten oder Grundkanten bezeichnen,
je nachdem sie in den einen oder anderen Hauptschnitt fallen.
§ 23. Die rhombischen Erystallformen. Man unterscheidet
auch in diesem System drei Arten von Pyramiden, gleich denen des
asymmetrischen oder triklinen Systems:
b:mc = mP Vertikalpyramiden,
h:mc = mPn Brachypyramiden,
nb:me = mf» Makropyramiden.
Alle prismatische Formen werden von vier Flächen unvollständig
begrenzt:
6 : a> c = 00 P Primäres Prisma,
6 : <» c = 00 P« Brachyprismen,
«6:a>c = coP« Makroprismen,
6:fflc^f»pQD Brachydomen,
0D&: mc = ffiPce Makrodomen.
Es giebt also weder Hemiprismen noch Hemidomen. Die Pina-
koide heissen auch hier:
»6: c= OP Basis,
6: cdc = oaPoa Brachypinakoid,
»J: Qoc = »Poo Makropinakoid.
F^. 18 zeigt die rhombische Grundform mit dem Axenverhältnis
o;i;c = 0,666:1:1,333 [während dieses Verhältnis bei den Krystallen
irrational ist, ist es für die Zeichnung durchweg durch ein rationales
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— 20 —
zu ersetzen]. Nimmt man als AzenverhältDis der Grundform a:b:o
= 0,666:1:0,333, so Tv&rde die Zeichnung die Vertikalpyramide
mP = 4P darstellen, die mit der Grundform die Basiskanten gemein
hat In gleicherweise hat jede Brachypyramide mPn mit der Vertikal-
pyramide mJP bei gleichem m auch gleiche makrodiagonale Folkanten.
Wird m = 00 , so fallen je zwei Polkanten in eine gerade Linie,
ebenso bei « = ■» je zwei Basiskanten und je zwei makrodiagonale
Fig. 21.
und braehydiagonale Polkanten, je nach-
dem es ein Makrodoma Fig. 19 oder ein
Brachydoma Fig. 20 ist. In Fig. 19
sind zwei Makrodomen zusammengestellt,
ein steileres und ein flacheres, ebenso
in Fig. 20 zwei Brachydomen. Je grösser
m ist, desto steiler wird das Dach (Swfia),
Die Brachydomen sind durch das Makro-
pinakoid, die Makrodomen durch das
Bracbypinakoid geschlossen.
Fig. 21 zeigt den basiBchea Hanptschnitt
durch die rhombischeo Pyramiden und Prismen.
Die Sasiskanten einei Makropframide mPn und
einer Brachjpjramide mftt, aclineiden sich dabei
in vier Pnnkten, deren Lage sich aUB der
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wie in der Fig. 21 angenommen ist, ^ '/»*> V = t^ ^ = '/*'■ Man findet
also die vier Schnittpunkte in der Zeichnung, indem man ir = Vi o —'ä'^
^ 8 Einheiten nach oben und unten und y ^ ^|^ b ^ ^l^•S ^: 6 Vi Einheiten nach
rechts und linke geht. Die Fig. 31 zeigt, wie kleine Ungenauigkeiten in der
Fühmng der Linien Verschiebungen des Schnittpunktes bewirken, die durch
Abzählen der Koordinaten zu vermeiden sind.
Fig. 22 Tereioigt zwei Eombinationen, eioe Bracbypyramide und
eine Makropyramide mit gleichem m und Brachyprisma, Makroprisma
und Sasis. Die Basiskanten ändern sich nicht, wenn sich m allein
ändert. Je zwei Pyramidenflächen fallen hei m = o) in eine Ebene.
V. Kapitel.
Das quadratische oder tetragonale System.
§ 24. Die ditetragonale Pyramide. Das quadratische
oder tetragonale System unterscheidet sich vom rhombischen dadurch,
dass die ^-Axe und B-Axe gleichwertig
sind und vertauscht werden können, ohne
dass das Äxenverhältnis der Flächen sich
ändert, derart, dass die Fläche Ai B„ G„
und Ä» B, C« Flächen derselben Form
sind, während es im rhombischen System
Makro- und Brachypjrramidenfläehen sind,
wie in Fig. 22. Die Bezeichnung als
A-kat und .B-Axe wird daher nur zur
Unterscheidung der Eichtung nach vom
oder hinten, und links oder rechts beibe-
halten. Jede Fläche hat in jedem Oktant
noch eine zugehörige Fläche mit gleichem p. g»
Äxenverhältnis, so dass der allgemeinste
Fall in diesem System dargestellt wird durch eine von 16 Flächen
begrenzte achtseitige oder ditetragonale Pyramide mit dem
Äxenverhältnis a:na:mc = mPn (Fig. 23). Diese 16 Flächen
schneiden sich in 21 Kanten, von denen je acht untereinander
gleich sind. Die acht in den basischen Hauptscbnitt fallenden Kanten
sehneiden sich in acht Ecken. Von diesen liegen vier auf den im
Dniitizc-ctvCioogle
_ 22 —
Gegensatz zur Haup^tate G Nebenaxen genannten gleichwertigen
Axen und werden primäre Basiseeken genannt, während die
Tier anderen Ecken, welche auf den den Winkel der Nebenaxen
halbierenden sog. ZwischenaxeD liegen, sekundäre Basisecken
oder Zwischenecken heissen. Die acht, Kanten, welche die Foleckeii
auf der (7-Äxe mit den primären Basisecken, also den Endpunkten
der Nebenaxen, verbinden, werden primäre Polkanten, die acht
Kanten, welche die sekundären Basisecken oder Zwischenecken mit
den Folecken verbinden, sekundäre Polkanten genannt. Ebenso
Fig. 24.
unterscheidet man zwei primäre und zwei sekundäre HauptschnittCi
von denen die ersteren diü-ch die Hauptaxe und eine Nebenaxe, die
letzteren durch die Hauptaxe und eine Zwischenaxe gelegt sind.
Der basische Hauptschnitt ist Hauptsymmetrieebene, die primären
und sekundären Hauptschnitte gewöhnliche Symmetrieebenen. Durch
die fünf Symmetriebenen wird der Baum in 16 gleiche Raumteile
geteilt, von denen jeder durch je einen von den drei Arten von
Hauptschnitten begrenzt wird.
Aus den ditetragonalen Pyramiden mTn lassen sich die tibrigen
Formen des Systems ableiten, indem man untersucht, in welchen
Fällen zwei oder mehr Flächen in eine Ebene fallen. Hierbei sind
drei Fälle zu unterscheiden, nämlich 1) » = 1, 2) w = «, 3) »i = c».
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— 23 —
§ 25. Pyramiden erster Ordnung. 1) Wird » = 1, so
fällt eine Fläche .4, KCL mit An'B^G„ in eine Fläche ^£,G» zu-
sammen, und es entsteht eine Form, die in jedem Oktanten nur eine
Tläche zeigt, bei der die sekundären Basisecken und Polkanten weg-
fallen, und nur die primären Basisecken und Polkanten bleiben. Eine
solche tetragonale Pyramide mit dem Axenverhältnis a : a : mc = mP
heisst eine primäre Pyramide oder Pyramide erster Ordnung
(Fig. 25). Von diesen Pyramiden stellt die Grundform P den speziellen
Fall dar, in dem m = 1 ist
Fig. 25. Fig. 26.
§ 26. Pyramiden zweiter Ordnung. 2) Wird « = oo, so
fallen die Flächen J,£„C« und .4i-B_„C«, die in einer primären
Polkante zusammenstossen, in eine Fläche .4,5qo (^„(+00= — 00).
Die primären Basisecken und Polkanten fallen dabei weg, und es
bleiben nur die sekundären Basisecken und Polkanten übrig. Hierbei
entstehen die sekundären tetragonalen Pyramiden oder Pyra-
miden zweiter Ordnung {Fig. 26) mit dem Asenverbältnis
o: 00 a:mc = mPoo . Die entsprechenden rhombischen Formen sind
die Domen; die von acht gleichschenkligen Dreiecken begrenzten
Formen gleichen einer Kombination eines Makrodomas mF cd mit einem
Bracbydoma mP cd mit gleichem m.
§ 27. Die tetragonalen Prismen. 3) Wird m = c», so
fallen je zwei in einer Basiskante zusammenstossende Flächen in eine
Ebene, z. B. AiRiC„ und A^B^C-m in die Fläche Ä^B^C^, und
die Pyramide verwandelt sich damit in ein Prisma. Aus den dite-
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— 24 —
tragonalen Pyramiden mFn entstehen ditetragonale oder acht-
seitige Prismen oa-P» t= a : «a : eoc (Fig. 27), aus den primären
Pyramiden mP wird das primäre Prisma
oder Prisma erster Ordnung aoP
= a:a:<xc (Fig. 25) und aus den sekun-
dären Pyramiden mPoo das Prisma
zweiter Ordnung ooPoo = a:cca:ooC,
von dessen Flächen zwei wie das Brachy-
pinakoid coPco und zwei wie das Makro-
pinakoid <x>Pao hegen (Fig. 26).
Wird m = 0, 80 fallen alle Pyra-
midenflächeD in den basischen Haupt-
schüitt. Die zu diesem parallelen
Flächen mit dem Axenverhältnis a : a : c
= ooo: ooa:c = OP heissen auch hier
Fig.37. Basis oder basisches Pinakoid.
(Vergl. Fig. 25, 26, 27.)
§ 28. Uebersicht der tetragonalen Formen. Diese
sieben Formen des tetragonalen Systems vereinigt folgendes Schema:
In der Mitte steht die ditetragonale Pyramide, aus der sich alle
übrigen Formen ableiten lassen, an der linken Seite sind die primären
Pyramiden, rechts die sekundären Pyramiden und an der Basis des
Dreiecks die daraus bei m = <x entstehenden Prismen, an der Spitze
endhch steht das Pinakoid.
§ 29. Zeichnen der tetragonalen Formen. Fig. 23 zeigt
eine ditetragonale Pyramide mP2, die P2 ist, wenn a:c = 1 : 1,333
ist, dagegen 2P2, wenn a:c = 1:0,666 angenommen würde.
DigmzedbyGoOgle
Die sekundären Basiseckea haben im allgemeinen die Eoordinaten x = y
In |l -^1
= ^ — -r — , -nie sich aus der Determinante , ableiten l&BSt, bei der
1 + 1 « + 1 |A i|
a, — a,^h, — b, =s 1 durch die Determinante = 1 ^ geteilt ^
" . »' 1 + i
^ — -. — Biebt, OB ist abo = —- — r-- (^ sei die sekundäre BasiBeclce.)
»+1 j+i.
Die primären und sekundären Folkanten sind ungleich lang.
Beweis: Wären die Polkuiten gleich, so müBSten auch dieNebenazen OA
und ZwiBchenaxen OR gleich sein, da die Dreiecke COA und COB kongruent
wären. Eb wäre OÄ' = 2a:' = J' = 1, mithin:
„ = |.„a.__L^ = yi-™d» = ,^ = V2+i,
also eine irrationale GrOese, was dem erBt«n krystallographischen Gnmdgesetz
widerspricht ädb demselben Grund kann auch der basische Hauptschnitt kein
regelmäBBiges Achteck sein. Ist n > V2 -{■ 1, so smd die sekundären Polkanten
länger als die primären, bei n <] V^2 -|- 1 ist es umgekehrt
Fig. 27 zeigt die Kombination des ditetragonalen Prismas <3°PV) °i't ^
Basis OP. Die Polkanten verwandeln sich dabei in Seitenkanten.
Der Winkel an den sekundären Seitenkanten ist stumpfer, als der an den
primären Seitenkanten; bei n]>V2-|-l wäre es umgekehrt.
Fig. 25 vereiDJgt eine stumpfe und eine spitze Pyramide erster
Ordnung und die Kombination des Prismas erster Ordnung mit der Basis.
Die primären Polkanten werden um so länger und steiler, je grösser
das Verhältnis e:a und die Abieitungszabl nt ist Wird »t = oo,
BO verwandeln sich die Polkanten in primäre Seitenkanten. Der
basische Hauptschnitt ist in allen Fällen ein Quadrat Die Pyramiden-
flächen sind gleichschenkelige Dreiecke. Die Pyramiden heiasen
Btumpf, wenn die Polkanten kleiner als die Basiskanten und der
Winkel an der Spitze grösser als 60' ist, im entgegengesetzten
Falle spitz. Zwischen beiden steht die Grundform des regulären
Systems, das Oktaeder, bei dem die drei Axen gleich lang sind.
Fig. 26 vereinigt eine stumpfe und eine spitze Pyramide zweiter
Ordnung und die Kombination des Prismas zweiter Ordnung mit der
Basis. Polkanten ' und Seitenkanten sind sekundär, wie die Basis-
eckea, deren Koordinaten x := y =^ 1 sind. Der basische Haupt-
schnitt ist auch hier ein Quadrat, doch liegen die Ecken auf den
Zwischenasen und die Nebenaxen gehen durch die Mitten der Seiten.
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VI. Kapitel.
Das hezagonale System.
§ 30. Das hexagonale Axenkreuz. Die Ableitung der
Formen des hexagonalen Systems erfolgt in ganz ähnlicher Weise,
wie bei den tetragonalen Formen. Da durch die eigentümlichen
F^. 38.
Symmetrieverhältnisse sieh die Wahl von vier Axen empfiehlt, von
denen drei gleichwertig sind (Nebenaxen), während die vierte (Hanpt-
axe) länger oder kürzer ist, so aclmeidet!|eine
' Fläche im allgemeinen vier Axen. Gleichwohl
genügen auch hier zur Bezeichnung zweier ver-
schiedenen Flächen nur zwei Ableitungszahlen,
da wenn man die Entfernung, in der eine der
Nebenaxen geschnitten wird, 0Ä= l setzt,
die der zweiten OÄ' = n, auch die der dritten
OA" = s damit bestimmt ist. Trägt man
OA = 1 auf OA' und OÄ" von aus ah und verbindet die ge-
fundenen Punkte mit A, so ergiebt sich die Proportion:
Fig. 29.
- 1 , also « = -
-1'
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so dass also das Axenverhaltnis einer Fläche im hexagonalen System
im allgemeinen heisst:
"■ "*■ «_i "■'"''»
wofür abgekürzt das Zeichen mPn durchaus verständlich ist. Auch
für die Aufsuchung der Eckpunkte "braucht man stets nur drei Axen,
ebenso zur Bezeichnung der einzelnen Flächen, wobei man eine der
Nebenaxen als ^-Axe, eine andere als B-Axe bezeichnet.
§ 31. Die zwölfseitige (dihexagonale) Pyramide. In jedem
Raumzwölftel (Dodekant) giebt es im allgemeinen zwei Flächen, im
ganzen also 24. Die zwölf oberen heissen: Ä,B^C^, A^B^C^^
A^S^C^, A_,B^C^, A_^B,C^, A_^B_,C^, A_^B_^C„^
A_„B_^0^, A_^B_^C^, A,B_^C^, A„B_,C„. AA^-,
wobei s immer = ^ zu setzen ist. Bei den 12 unteren Flächen
ist C mit C_ zu vertauschen. Diese 24 Flächen, welche die
dihexagonale oder 12seitigeDoppel-
pyramide (Fig. 29) begrenzen, sind
ungleichseitige Dreiecke. Auch hier
unterscheidet man dreierlei Haupt-
scbnitte. Der basische Hauptschnitt
(Fig. 28) ist die Hauptsymmetrie-
ebene, ein symmetrisches, aber nicht
regelmässiges Zwölfeck mit 1 2 Basis-
kanten und mit 6 primären und
6 sekundären Basisecken, welche
letzteren auf den die Winkel der
Nebenaxen halbierenden Zwischen-
axen, welche wie jene Symmetrie-
axen auf den 6 gewöhnlichen Sym-
metrieebenen sind, liegen (und wie
im quadratischen System die Koor-
dinaten X = y = ^ -r- haben).
" "•" Fig. 29.
Durch die Nebenaxen und die Haupt-
axe gehen die 3 primären Hauptschnitte, in welche die 12 primären
Polkanten fallen. Durch die Zwischenaxen und die Hauptaxe gehen
die 3 sekundären Hauptschnitte mit den 12 sekundären Polkanten,
welche die Endpunkte der Zwischenaxen mit den Polen, den End-
punkten der Hauptaxe, verbinden.
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§ S2. Zeichnen der hexagonalen Fortneo.
Zur richtigen Zeichnung des hexagonalen Axenkreiues nnd damit aller
hesagonalen Formen empfiehlt es sich, die Länge der ZwiBchenaxen als Einheit
zu wählen, also die nach vom gehende Zwischenase (im Querschnitt ^ 9 Quadrat-
seiten) in demselben Funkte endigen zu laasen, wie im quadratischen System
Aus dieser Länge der Höhe des gleichseit^en Dreiecks berechnet sich die Seite
a = — ^ — = 10,36 . . ., also beinahe lO'/s- Geht raan von dem Endpunkt der
einen Zwischenaxe (B in Fig. 30) 5% nach links und rechts, so findet man die
Endpunkte der beiden schiefen Nebenaxen. Etwas weniger einfach ist die Aof-
suchong der Endpunkte der Zwischenaxen. Bei n := '/, wie in Fig. 29 sind
die Koordinaten a- := y s= — -— p ^ -^. Der Punkt B wird gefunden — ■ 10-^
+ -s ■ ^'k = '"öT Quadrataeiten nach rechts und -r nach unten. Der Punkt S"
3 2 3 14 3
wird gefunden — ■ 10— + x ' ^ k' ~ ^^'^K '^'^^ rechts und -^ nach oben. Der
Punkt S' IHSBt sich einfach finden, da man die Richtung der Zwischenaxe kennt,
welche die der Diagonale des von den beiden schiefen Nebenaxen gebildeten
Parallelogramms ist, indem man von dieser */g nimmt, also — •6^3'/^, und
demnach Aber die Ecke des dritten Quadrats links noch '/* hinaus, oder was
dasselbe ist, 3'/t ^oo^^'^biüttpunktderAxenausnBch links und 1'/, nach unten gebt.
§ 33. Hexagonale Pyramiden erster Ordnung. Aus der
zwölfseitigen Doppelpyramide leitet
man die übrigen Formen ab, indem
man 1) n = 1 oder 2) w = 2 oder
3) m = cc setzt.
1) Wird « = 1, so fallen je
zwei in einer sekundären Polkante
zusammenstossende Flächen in eine
Ebene, z. B.:
A[B^G^ und A^B,C„ in A^B^C^.
Hierdurch entsteht die primäre hexa-
gonale Pyramide oder Pyramide er-
ster Ordnung:
Fig. 30.
mP = a:na:>xa:mc
(Fig. 30), begrenzt von 12 gleichschenkligen Dreiecken mit 6 Basis-
kanten, 12 primären Polkanten, 6 primären Basisecken und zwei
Polecken.
Zu den primären Pyramiden gehört auch die Grundform P.
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— 29 —
§ 34. Die hexagonaleo Pyramiden zweiter Ordnung.
2) Wird n = 2, so wird auch s = ^ = 2, und es fallen
je zwei in einer primären Polkante zusammenstossende Flächen in
eine Ebene, z. B. A^B^C^ und A^B^C^ in die Fläche A^B^C^
Hierbei fallen die primären Basisecken und Polkanten weg, und es
entsteht eine sekundäre Pyramide oder Pyramide zweiter Ordnung
mjP2 = a:2a:2a:mc (Fig. 31), welche nur sekundäre Basisecken
und Polkanten besitzt und sich im übrigen von einer Pyramide erster
Ordnung nur durch die Stellung unterscheidet.
Fig. 81. Fig. 32.
Die BaaiBkanten Btehen anf den Nebenaxeu Benkiecht, die Basiaecken
beltonunen die Koordinaten « = y = -— und Bind sehr leicht aufzufinden. Die
vordere R, indem man die Zwischenaie bis zur yierten Linie Terlängert, die
anderen B', indem man von den Endpunkten der von links nach rechts gehenden
Nebenaxen in der Richtung nach vom nnd hinten \ der Einheit der Axen geht,
also zwei Quadratfieiten nach links und rechts nnd '/, nach unten und oben.
Diese leicht za findenden Punkte benutzt man immer, wenn man nur die Richtung
der Zwischenaxen sucht.
§ 35. Die hexagonalen Prismen.
3) Wird »I ^ 00, so fallen je zwei in einer Basiskante zusammen-
stossende Flächen in eine Ebene, A^B^G^ und A^B^G_^ in die
Fläche AjB^C^ lind die Pyramiden verwandeln sich in Prismen.
Es giebt dreierlei Prismen: goP«= o:«o:— ^a: «c, die dihexa-
gonale oder zwölfseitige Prismen (Fig. 32) mit 6 primären und
6 sekundären Seitenkanten, •xF= a:a:aja:<xc, das primäre Prisma
DigmzedbyGoOgle
30
oder Prisma erster Ordnung (Fig. 33) mit 6 primären Seitenkanten,
und <kP2 = a : 2a : 2a : ooc das sekundäre Prisma oder Prisma
zweiter Ordnung mit 6 sekundären Seitenkanten (Fig. 34).
Hierzu kommt dann noch das basische Finakold OP
= cod : cca : Goa : c oder a:a:a:Oc
Fig. 33. Fig. 34.
§ 36. Übersicht der hexagonalen Formen. Das folgende
Schema vereinigt die sieben Arten von Formen des hexagonalen
Der einzige Unterschied gegenüber der Bezeichnung der tetra-
gonalen Formen besteht darin, dass bei den Pyramiden und Prismen
zweiter Ordnung hier w = 2, dort n = cc ist.
Dniitizc-ctvCoogle
VII. Kapitel.
Das reguläre System.
§ 37. Die Aclitundvierzigflächner. Durch die neun
Symmetrieebenen, welche sich hei den Erystallformen, denen man
drei gleichwertige Axen, von denen jede auf den beiden anderen
senkrecht steht, zu Grunde legen kann, ergeben, wird der Raum
Fig. 35.
in 48 gleiche Teile geteilt. Eine Fläche, welche in einem solchen
Banmteil erscheint, wird der Symmetrie entsprechend also im ganzen
48 mal auftreten, und zwar in jedem Oktanten sechsmal Diesen
allgemeinen Fall stellt eine Fläche dar mit dem Axenverhältnis
a:na: ma. Die sechs Flächen in dem Oktanten Tom, rechts, oben
heissen dann, wenn wir zur Bezeichnung der Richtungen die Buch-
staben Ä, B und C wie im rhombischen System beibehalten, A^BnCn^
ASn>G„, A,£,G„, A^B^C„, A^B„C, und ^„B^O,. In Fig. 35
sind diese sechs Flächen mit ihren Schnittlinien gezeichnet. Hierbei
zeigen sich dreierlei Ecken, in denen die Kanten zusammenstossen.
Die Punkte auf den Hauptaxen werden oktaedrische Ecken
genannt. In jeder der Axenebenen fallt in der Zeichnung eine Ecke
auf die den Winkel der Hauptaxe halbierende Zwischenaxe, ent-
sprechend den sekundären Basisecken im quadratischen System (und
.öbyGoogle
32
wie diese mit den Koordinaten x = y ^= ■ - , ä = oder wie bei R'
™' !< = » = -J^ = T^T = 1'^= »)•
Diese Ecken werden rhombische Ecken genannt, in jede
Äxenebene fallen 4 derselben, im ganzen giebt es also deren 12.
Endlich schneiden sich sämtliche Schnittlinien von je zwei Ebenen
auf der durch die Mitte des Oktanten führenden sog. trigonalen
Zwischenase in einer trigonalen oder hexaedrischen Ecke, deren
es also im ganzen 6 giebt.
Die Koordinaten dieser Ecke, als deB SchnittpunkteB der Linien AiB'"
und Ä^If berechnet man ans der aus den reciproken Entferoungen der Ettd-
pnnkte dieser Linien gebildeten Determinante.
Die Entfernung OR' = .5-X — ist die des Quadrats mit der Seite •
B'" ist dei Schnittpunkt Ton BnCm und BniC», dessen Koordinaten ans der
Determinante "7 '>erechnet, gleich -^ ^ = -j j- = — — — sind, also ist
OB"' = ^^.
Die Determinante heiast also:
»-Va
iB sich foi die Koordinate x nach der Formel
"'(" + l)-("' + ")
«(„ + 1)_M(M + «) «„ + « + «
-Vi «-Vi
1
in anderer Form , , i _i_ i ergiebt
Die Koordinaten y und * sind ebenso gross.
In Fig. 36 ist die vollständige von
48 ungleichseitigen Dreiecken begrenzte
Form mit dem Axenverhältnis:
a:na: ma = o : '/j » ^ 3 a,
ftlr welche man abgekürzt das Zeichen
mOn= 30'/,
schreibt, dargestellt. (Q ist die Ab-
kürzung für die Grundform des regu-
Fig. 86.
lären Systems, das Oktaeder.)
DigmzedbyGoOglt,
— 33 —
Die heiaedrische Ecke Z* hat bei m =s 3, n = '/^ die. Kooidinaten
X = y = g ^ —, friid also geftinden 4'/] Quadrfttseiten nach oben, 4'/} iMch
rechte and l'/j in der Richtung nach totd, d. h. l'/i nach link«, ■/: nach nnten.
S" hat die Koordinaten y = z = >/„ abo — • 9 = &y nach oben, 5*/, nach rechts.
Die Koordinaten aller übrigen Ecken werden durch Vertansdiaog der Yorzeichen
erhalten.
Die Krystallfonn mOn, welche Achtundvierzigflächner
(Hexakisoktaeder) heisst, hat dreierlei Kanten, 24 mittlere oder
oktaedrische verbinden die oktaedrischen Ecken mit den rhombischen,
24 kürzere oder hexaedrische verbinden die rhombischen Ecken mit
den hexaedrischen und 24 längere oder dodekaedrische Kanten ver-
binden die hexaedrischen Ecken mit den oktaedrischen. Die am
häufigsten vorkommenden Achtundvierzigflächner sind 3 7ii 402
und 5 078.
Aus den Achtondvierzigfläcbaem, welche den allgemeinsten Fall
darstellen, entstehen besondere Formen, wenn zwei oder mehr Flächen
in eine Ebene fallen.
Hierbei sind folgende drei HauptföUe zu unterscheiden; 1) m
= H 2) « = 1 3) »t = 00.
§ 38, Die Ikositetraeder. Bei
m^ n fallen je zwei in einer längeren
(dodekaedrischen) Kante zusammenstos-
sende Flächen in eine Ebene, z. B. A^ B^C„
und^,^(7„in die Fläche ;4iBmCL(vergl.
Fig. 35). Hierbei fallen die längerenKan-
ten weg, und statt sechs ungleichseitigen
Dreiecken erseheinen drei Deltoide (Vier-
ecke mit zwei Paar gleichen Seiten). Diese
neue Form mit dem Axenverhältnis: Fig! 37.
a:ma'.ma =: mOm
heisst Ikositetraeder (Vierundzwanzigflächner) Fig. 37, hat zweierlei
-Kanten, je 24 oktaedrische und hexaedrische und 26 Ecken (6+8 + 12).
Die Formel für die rhombischen Ecken wird — ^TT ^^ ^ ^^ hexa-
edriechen Ecken ,""" . = — ^-— .
mm + m + m m + S"
Die am häufigsten vorkommenden Ikositetraeder sind 2 02
(Leucitoeder) und 303 (Leucitoid).
§ 39. Die Triakisoktaeder. Bei » = 1 fallen je zwei in
einer ktlrzeren (hexaedrischen) Kante zusammenstossende Flächen in
Niei, KiyatallbBichnfbnng, 3
Dniitizc-ctvCioogle
— 34 —
eine Ebene, z. B. J., £, C„ und A, B^ G„ in ^^ £, Cm. Die hesaedriscben
Kanten und rhombischen Ecken verschwinden, und je zwei oktaedrische
Kanten bilden eine Gerade (^,P, und A„B, = ^£,), so dass nur
36 Kanten, 24 dodekaedrische und 12 oktaedrische, und 14 Ecken
(6 achtflächige oktaedrische und 8 dreiflächige hexaedrische Ecken)
bleiben. Diese neue, von 24 gleichschenkligen Dreiecken begrenzte
Form mit dem Äxenverhältnis a:a:nta = mO heisst Triakis-
oktaeder oder Pyramidenoktaeder (Fig. 38).
Die Formel für die hezaedrischeii Eckea veretnfacht sich und wird x = g = x
= 2 — j^. Die gewAhtüichaten Formen sind '/jO, 20 und 30.
§ 40. Die Tetrakishexaeder. Wird m = cf>, so" fallen je
zwei in einer mittleren oder oktaedrischen Kante zusammenstossende
Flächen in eine Ebene, z. B. A^ B„ C„ und .4,XC__« in die Fläche
A^B^Coo- Dabei fallen die oktaedrischen Kanten und die rhom-
bischen Ecken weg, und je zwei hexaedrische Kanten in eine mit
einer der 3 Axen parallele Gerade. Diese Form wird ebenfalls von
24 gleichschenkUgen Dreiecken begrenzt, hat 36 Kanten (12 hexa-
edrische und 24 dodekaedrische) und 14 Ecken (6 vierflächige okta-
edrische und 8 sechsflächige hexaedrische Ecken) und heisst Tetra-
kishexaeder oder Pyramiden Würfel a:na:(xa =(xOn (Fig. 39).
Die gewShnlichsteD Arten sind ooOVii ""C^ '"'^ cd03. Die hexaedrischen
Ecken haben die Koordinaten « = y s= z = — XT"
Treten zwei von den drei hier besprochenen Hauptfällen zu-
gleich ein, so entstehen gleichfalls neue Formen.
§ 41. Das Rhombendodekaeder. h^I, m = co. Je
vier in einer rhombischen Ecke zusammenstossende Flächen fallen
in eine Ebene, A^B^Cm, AnB^C„, AnB^C—m und J,,B„C_« in die
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Fläche A,B,CaD, hierbei fallen (m = 1) alle hexaedrischen und
(»1 = oo) alle oktaedrischen Kanten weg, und es giebt eine von
12 Khomben begrenzte Form mit 24 i
dodekaedrigchen Kanten und 14 Ecken '
(6 yierflächige, oktaedrische und 8 drei-
flächige, hexaedrische Ecken). Diese
Form (Fig. 40) mit dem Axenverhältnis;
heisst Bhombendodekaeder (Zwölffläch-
ner) und hat keine Varietäten. Die dode-
kaedrischen Kanten haben von dieser
Form ihren Namen. Fig. 40.
Die hezaedriBchea Eoken bekommen die Koordinaten x = y = z= -^.
§ 42. Das Oktaeder, m = m = 1. Sämtliche 6 Flächen,
welche in einer hexaedrischen Ecke zosammenstossen und demselben
Oktanten angehören, fallen in eine Ebene, A^B^C^^ Ä^B^G^, A^B^C^
u. s. w. in die Fläche A^B^Cj, Die hexaedrischen Kanten (« =: 1)
und dodekaedrischen Kanten (m = ») fallen weg, und nur die oktaedri-
Fig. 41. Fig. 42.
sehen Kanten, von denen je zwei in eine Gerade fallen, bleiben.
Bhombische und trigonale Ecken verschwinden, und es entsteht die
Grundform des regulären Systems, das Oktaeder (Fig. 41) a:a:a=^0,
von dem die oktaedrischen Ecken und Kanten ihre Bezeichnung haben.
Die 8 Dreiecke sind gleichseitig.
§ 43. Das Hexaeder, t» =: « = oo. SämtUehe 8 Flächen,
welche in einer oktaedrischen Ecke zusammenstossen, fallen in eine
mit zwei Axen parallele Ebene, z. B. A^B^C^. Die Form gleicht
dem Pinakoidalkörper des rhombbchen Systems, hat keine oktaedrische
DigmzedbyGoOgle
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(m = oc) und keine dodekaedriscbe (m = n), sondern nur hexaedmche
Kanten, von denen je zwei in eine Gerade fallen. Die von 6 Quadraten
begrenzte Form heisst Wörfel oder Hexaeder (Fig. 42) a:<xa:<xa
=; txOco,
Die hexaedrischen Ecken, die wie die hezaedriachen Kanten luch dieaer
Form beu&nnt sind, haben die Koordinaten x= y = z = i.
§ 44. Uebersicht der regulären Formen. B
Scbema vereinigt die 7 Formen des regulären Systems:
aoOn
An den Seiten des Dreiecks stehen die 3 Arten von Vierund-
zwanzigflächner, tou denen es verschiedene giebt. Die Deltoidikosi-
tetraeder nähern sich in der Form, wenn m klein wird, dem Oktaeder,
wenn es gross wird, dem Würfel, die Pyramidenoktaeder stehen in
ähnlicher Weise zwischen Oktaeder und Khombendodekaeder. Man
ziehe z. B. die längeren Diagonalen in den Rhomben.
Die PTramiden, welche den Flächen des Oktaeders bei mO
aufsitzen, werden um so flacher, je kleiner m wü*d, und ihre Spitze
^llt in die Grundfläche, wenn m = 1 wird. Die Pyramidenwürfel
stehen zwischen Würfel und Rhombendodekaeder. Die Spitze der
den Würfelflächen aufsitzenden Pyramiden fällt in die Basis bei n = <».
Das Rhombendodekaeder erweist sich als eine Art Pyramidenwürfel,
wenn man die kürzeren Diagonalen der Rhomben zieht.
Jedem Vierundzwanzigflächner fehlt die Art von Kanten, welche
nach der Form, welche an der gegenüberliegenden Ecke steht, benannt
ist, also fehlen z. B. den Pyramidenwfirfeln die oktaedrischen Kanten.
An den Ecken stehen die Zeichen der drei Formen, welche emzig
in ihrer Art sind.
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VIII. Kapitel.
Die halbflächigen (hemiedrischen) Formen.
§ 45. Halbflächner. Im Gegensatz zu den Tollflächigen
(holoedrischen) Krystallfonnen, die tod der Gesamtheit aller Flächen
mit gleichem Aienverhältnis, die in gleichen Raiunteilen liegen, be-
grenzt Verden, zeigen sich bei gewissen Mineralien auch solche Formen,
bei denen nur die Häl^ dieser Flächen erscheint. Von den durch
die Symmetrieebenen gebildeten Baumteilen gehört nur die eine Hälfte
zu einer Form, die Mdere Hälfte zu der unabhängig von dieser vor-
kommenden Gegenform. Dabei erscheinen an den Enden gleicher
Symmetrieaxen stets gleich viel Flächen, welche mit einander und
mit den Axen beiderseits gleiche Winkel einschliessen. In den
Systemen, bei welchen mehr als drei Symmetrieebenen vorhanden
sind, kann die Zerlegung der holoedrischen Formen In Halbflächner
auf mehrfache Weise erfolgen, wobei unter Wegfall einer kleineren
oder grosseren Zahl von Symmetrieehenen der Grad der Symmetrie
mehr oder weniger verringert wird.
§ 46. Tetartoedrie. In denjenigen Systemen, in denen
mehrere Arten von Hemiedrie möglich sind, kann ein Halbflächner
nach der einen Art nochmals nach einem anderen Gesetz zerlegt
werden, so dass Formen entstehen, welche nur den vierten Teil der
holoedrischen Form zeigen. Man bezeichnet diese Erscheinung als
Tetartoedrie.
§ 47. Hemimorphie. Während bei der Hemiedrie und Tetar-
toedrie die von geschlossenen Formen abgeleiteten Halbflächner und
Viertelflächner ebenfalls geschlossene Formen sind, zeigt sich bei
der Erscheinung, welche man Hemimorphie nennt, ein Zerfallen
der holoedrischen, hemiedrischen und tetartoedrischen Formen in
der Weise, dass die Flächen an dem einen Ende einer Symmetrie-
axe alle bleiben, während die Flächen am anderen Ende dieser Axe
sämtlich verschwinden. Die betreffende Symmetrieaxe wird auch
Ase der Hemimorphie genannt
Von den 32 verschiedenen Fällen der Holoedrie, Hemiedrie,
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_ 38 —
Tetartoedrie und Hemimorphie, welche möglich sind, wenngleich für
einige derselben Beispiele in der Natur noch nicht gefunden sind,
wollen im Folgenden nur die beschrieben werden, welche geschlossene
Formen liefern.
§ 48. Die Hemiedrie des rhombischen Systems. Denkt
man sich von den 8 Flächen einer rhombischen Pyramide, welche
den allgemeinsten Fall einer rhombischen Form darstellt, die Hälfte
80 ausgewählt, dass an dem Ende jeder Äse statt vier Flächen
nur zwei erscheinen, so ist jeder Oktant, in welchem eine Fläche
bleibt, Ton drei Oktanten umgeben, in denen die Flächen weg-
fallen und umgekehrt. Da, wo eine Fläche weg^t, treffen die drei
anliegenden Flächen in einer neuen Ecke zusammen, welche einer
£cke des Pinakoidalkörpers ent£pricht. Es entsteht hierbei eine von
vier ungleichseitigen Dreiecken begrenzte keilähnliche Form (Fig. 43),
welche man deshalb ein rhombisches Sphenoid nennt, dieselbe
hat vier Ecken (z. B. S mit den Koordinaten x = — o, y =b,s=c)
und sechs Kanten, welche in die Pinakoide fallen. Man bezeichnet
diese Formen mit H
mPn
^, wenn die Fläche in
dem Oktanten vom, oben rechts daran ist, die Gegenformen mit dem
Vorzeiclien — . Die Prismen, Domen imd Pinakoide erleiden bei
dieser Hemiedrie keine Veränderung, doch sind sowohl die Prismen,
als die Domen hierbei als Arten von Sphenoiden anzusehen, bei denen
m oder » den Grenzwert oo Migenommen hat. Bei den Sphenoiden
sind alle drei Symmetrieebenen weggefallen. Zu jeder fläche fehlt
DigmzedbyGoOgle
die parallele Gegenfläcbe. Man nennt deshalb auch die sphenoidisehe
Hemiedrie eine geneigtflächige Hemiedrie.
§ 49. Die Hemiedrieeu des tetragonalen Systems.
Im tetragonalen System sind drei Arten von Hemiedrie möglich, wie
man leicht an einer ditetragonalen Pyramide nachweisen kann. Von
je vier in einer sekundären Basisecke zosammenstossenden Flächen
lassen sich nämlich je zwei nur auf die drei in den Fig. 44, 45 und
46 dargestellten Arten auswählen. Entweder stossen je zwei Flächen
in einer Basiskante, oder in einer sekundären Folkante oder in gar
keiner Kante zusammen. Im ersten Fall bleibt nur die Haupt-
Fig. 44. Fig. 45. Fig. 46.
symmetrieebene als Symmetneebene besteben, im zweiten Fall bleiben
die beiden sekundären Hauptschnitte Symmetrieebenen und im dritten
Fall hört jede Symmetrie auf.
§ 50. Die pyramidale oder parallelflächige Hemiedrie.
Wenn je zwei in einer Baaiskante zusammenstossende Flächen einer
ditetragonalen Pyramide wachsen oder versehwinden, so entstehen
in den ausfallenden von je einem primären und einem sekundären
Hauptschnitt begrenzten Raumviertel auf den Verlängerungen je zweier
Basiskanten neue Ecken (vergl. Fig. 24), die man als Zwischenecken
bezeichnen kann.
Ea schneiden sich in einer solchen z. B. die Kauten A B_,viidA,BK.
AuB der Determinante
ieb
liich«
=
n
-±^ ,
ir
-1
»'
' + !''
+ 1
n
=
2 x =
6
_ 2
•on
IUI sich
durch
Ter-
«bjGooglc
— 40 —
t&DBchen TOD « und y und deren Vorzeicheu die Koocdin&Ua der übrigen Ecken
ebenfalla ergeben.
Diese Punkte sind die Ecken eines Quadrats. Die YerbinduDg
derselben mit den beiden Folecken liefert die Polkanten einer tetca-
gonalen Pyramide dritter Ordnung oder einer Pyramide der
Zwiscbensteltung, die sich von den Pyramiden erster nnd zweiter
Ordnung nur durch diese Stellung unterscheidet und dadurch, dass
die Nebeniaeu weder durch die Ecken noch durch die Mitten der
Basiskanten gehen.
Die von der Gesamtform abgeleiteten beiden Halbflächner kann
man als ~ -^5-^ und — -^^-^ (Fig. 47} bezeichnen, je nachdem von
den Flächen der einzelnen Oktanten oben die rechte oder die linke
ausgebildet ist. Wird m = qd, so fallen
je zwei in einer Basiskante zusammen-
stossende Flächen in eine Ebene und es
entsteht ein tetragonales Prisma der
Zwischenstellung oder dritter Ord-
nung:
-^^-und--^-,
dessen Kanten durch die Ecken der P}Ta-
miden dritter Ordnung mit gleichem n
gehen.
Wird « = 1 , so wird a; = 1 und
Fig. 47. y = 0, d. h. die Zwischenecke fällt mit
der primären Basisecke zusammen, und
die hemiedrische Form ist also mit der holoedrischen Pyramide erster
Ordnimg Übereinstimmend. Das gleiche gilt für das Prisma erster
Ordnung.
Wird « = Qo, so wird x = -i = 1 und y = -, =— 1,
d. h. die Zwischenecke fallt mit der sekundären Basisecke der Pj'ra-
miden zweiter Ordnung zusammen, so dass auch diese Formen und
das Prisma zweiter Ordnung bei dieser Art von Hemiedrie nicht ver-
ändert werden. Dasselbe gilt für die Basis, die man als Pyramide
mit der Ableitungszahl t» = ansehen kann.
§ 51. Dieskalenoedriscbe (sphenoidische) oder geneigt,
flächige Hemiedrie. Bei der zweiten Art von Hemiedrie wachsen
oder verschwinden abwechselnd je zwei in einer sekundären Polkante
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zusammenstossende Flächen der ditetragonalen Pyramide (Fig. 45).
In dem Oktaaten, in welchem die Flächen wegfallen, entsteht eine
neue (sphenoidische) Ecke.
Dieee ephenoidiBclie Ecke ist der Schnittpunkt einer sekund&ren Polkante
mit der Sclmittlinie von den zwei den ausfallenden Flächen anliegenden Flächen
(4jB_jjC_„ und ^_j,Bj C_jj,Fig.94), welche ebenfalls in den sekundärenHaupt-
schnitt ftllt und von einer Polecke (C_^ nach einem Punkte auf der Zwischen-
axe mit den Koordinaten x = y = — — — - führt. Die Koordinaten des Schnitt-
pnnktes, bezogen auf die C-Ase und die Znischenajce OR ergeben sich denmach
1 ("-'>
Die Koordinate in der Richtung der
C-Ase wird 2 = , die in der Richtung der Zwischenaxe OR wird = Vi,
d. h. die Eoordinat«n x und ;r sind gleich 1. Die sphenoidischen Ecken (S)
liegen also abwechselnd unter oder über den Basisecken der Pyramiden zweiter
Ordnung im Abstand .
Verbindet man die vier sphenoidisehen Ecken unter einander
durch sog. Mittelkanten und mit den Polecken, so erhält man (Fig. 48)
einevonachtungleichseitigenDrei-
ecken begrenzte Form, bei der die
Mittelkanten nicht in einer Ebene
liegen, wie die Basiskanten der
Pyramide, und die darnach den Na-
men Skalenoeder (von uKaXjiröt
uneben) erhalten hat. Während
die Tier Mittelkanten gleich sind,
ist dies bei den Polkanten nicht
der Fall. In jeder Folecke stossen
vier Kanten zusammen, von denen
zwei den sekundären Polkanten der
holoedrischen Form entsprechen
und stumpfere heissen, weil die ^'8- *8-
Flächen an ihnen stuqipfere Winkel
bilden, während die beiden anderen mit jenen abwechselnde schärfere
Kanten bilden. In den vier sphenoidisehen Ecken stossen je vier
Kanten zusammen, von denen immer nur zwei, die Mittelkanten,
gleich sind. Die Basisecken fallen ganz weg, beziehungsweise in die
Mitte der Mittelkanten oder auf die stumpferen Polkanten. Aus jeder
Gesamtform lassen sieb zwei tetragonale Skalenoeder ableiten, die
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man als + ~2~ "" sT
in dem Oktaoten vorn, rechts, oben dabei ausgebildet sind oder
fehlen. Die eine Form erscheint gegen die andere einfach um 90 •
um die Hauptaxe gedreht, sie enthält die zu den Flächen der Gegen-
form parallelen Flächen.
§ 52. Die tetragonalen Sphenoide. Wird n = 1, wie
bei den Pyramiden erster Ordnung, so fallen je zwei in einer sekundären
Polkante zusammenstossende Flächen des tetragoualea Skalenoeders
in eine Ebene. Die sekundären Polkanten fallen weg, und je zwei
der schärferen Polkanten fallen in eine Gerade, die durch die Haupt-
axe halbiert wird. Polecken sind nicht da.
Die 8 pheDoidischea Ecken bekommen die Eoordmaten3:=y=+I, z=+mc.
Fig. 60.
Hierbei entstehenvonje vier gleichschenkligenDreiecken begrenzte
Sphenoide + -^; Fig. 49 zeigt ein solches, bei dem die Polkanten
stumpfer ^nd als die Mittelkanten und welches deshalb ein stumpfes
genannt wird. Fig. 49 stellt ein spitzes Sphenoid in der Stellung
der Gegenform dar, es ist im Gegensatz zu dem ersteren ein von
einer spitzen Pyramide abgeleiteter Halbflächner.
Die übrigen Formen des tetragonalen Systems erleiden bei dieser
Art von Hemjedrie keinerlei Veränderung. Wird m = oo , so wird
e = 0, und die sphenoidische Ek;ke föUt mit der Basisecke der holoe-
drischen Pyramide zweiter Ordnung zusammen. Wird m = od , so
fallen <lie sphenoidischen Ecken in das Unendliche, d. h. die Mittel-
jkanten und die stumpferen Polkanten verwandeln sich in die zu der
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(7-Äxe parallelen Seitenkanten der Prismen. Jede Prismenfiäche, jede
Flache der Pyramiden zweiter Ordnung und der Basis gehört zwei
oder vier Oktanten zugleich an, und fällt deshalb auch dann nicht
fort, wenn die Flächen der einzelnen Oktanten wegfallen.
§ 53. Die trapezoedrische Hemiedrie. Wenn, wie in
Fig. 46, die in einzelnen von den Symmetrieebenen gebildeten Baum-
sechzehDtel fallenden Flächen abwechselnd wachsen oder verschwinden,
derart, dass jede verschwindende Fläche von drei wachsenden umgeben
ist, so bilden diese drei in dem betreffenden Raumteil eine neue Ecke,
die in keine Synunetrieebene ^t. Es giebt acht solche (trapezoe-
drische) Ecken; verbindet man dieselben unter sich und mit den Pol-
ecken, so entstehen Formen, welche von acht Trapezoiden begrenzt
werden und d^hfüb Trapezoeder genannt werden. Man kann diese,
Fig. 51 und 52, als rechte und linke r — „— und I - " ■ „ - " - unterscheiden,
je nachdem die Flächen auf der rechten oder der Unken Seite der
primären Polkanten (von der Basisecke ans gesehen) zur Ausbildung
gelangen. {Anm.: In der Fig. 51 und 52 sind die Bezeichnungen
verwechselt).
Die Trapezoeder haben acht gleiche Polkanten und acht auf-
und absteigende Mittelkanten, von denen vier durch die primären
fiasisecken und vier durch die sekundären Basisecken der ditetra-
gonalen Pyramide halbiert werden und deshalb als primäre und sekun-
däre Mittelkanten unterschieden werden können. Die primären Mittel-
kanten gehen bei den linken Trapezoedem von links unten nach rechts
oben, die sekundären von links oben nach rechts unten, bei den
rechten Trapezoedem ist es un^kehrt. Die beiden Trapezoeder
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— 44 —
lassen sich daher auch durch Drehung nicht ineinander aberfOhren
und besitzen keine Symmetrieebene. Man nennt derartige hemiedriache
Formen enantiomorph. Da bei allen Übrigen tetragonalen Formen
die einzelnen Flächen mehr als einem einzelnen Baumsechzentel an-
gehören, so können sie auch bei dieser Art von Hemiedrie eine
Veränderung nicht erfahren.
§ 54. Die Koordinaten des Schnittpunktes dreier
Ebenen von gleicher Centraldistanz.
Da die in einer trapezoedrischen Ecke zasammenstoBseDden Kanten nicht
in die Aienebenen fallen, und die Koordinaten dieser Edcen also auch mclit in
der Weiae, wie bei den übrigen bis hierher Torlconunenden Ecken aus den Axen-
abschnitten zweier dieselben Äxen schneidenden Qeraden bestimmt werden können,
so liegt es nahe eine allgemein giltige Lösimg der Aufgabe, die EoordiiLaten
des Schnittpunktes dreier sich schneidenden Ebenen zu bestimmen, zn suchen.
Nach § 4 gilt fllr die Koordinaten eines Punktes, der auf einer Ebene
AiBiCi mit den Äienabschnitten OÄ^, OB,, OC, liegt, die Gleichung:
OAi ^ OB, ^ OC, ~
Setzt man fOr die redproken Werte der Axenabschnitte die Werte
a, = - - b. = -pTS- Ci = „„ , 80 heisBt diese Gleichung:
U^l OJSi OC,
Liegt der Punkt zugleich auf zwei anderen Ebenen AjBjCf und ^,£, C„
80 gelten anch die Gleichungen:
a,« + b,y + c,i = l
nnd a,« + I^j' + c,z= L
Die Auflösung dieser drei Gleichungen ergiebt die drei unhekaonten
Koordinaten:
__ bjC, — b, Ct -f *^ < 'i ~ ^ 1 *^ + \'^i — ^1^1
aihjCj — a,b,Cj -{-AjhfCi — aib[C, -|-a,b|C] — a,b}C,
_ ^Cj.— »t<^|.+ «iCi — ftiCi + a , c , — a|C,
'i*'j <V — *i "1 "^i + ^ W "i — *j ''i *^ + *i t*! '^1 — *t *•) ''t
_ ajbi — a , bi 4* ^\ — »iN + ^1**! — ^ 1 ^1
~ a,biC, — ii,b,c, -|-a,bjCi. — ajb,C) + a,b,Ci — a,b,c,
Der Nenner iBt in allen drei Äusdrackea derselbe und eoth< alle sechs mög-
lichen Frodokte ans drei Faktoren, von denen jeder aus einer anderen der drei
Gleichungen und jeder der Koeffident einer anderen ünbekannteD ist. Von diesen
Produkten sind diejenigen positiv, bei denen die Indices in der richtigen Reihoi-
folge 12312 stehen, und die anderen negativ, also-l-aibic, und — atb^Cj.
Man nennt einen solchen Ausdruck eine Determinante dritten Grades und
schreibt sie (vergL § 2):
I a, b, q I
a,b,c,| = Z±a,bic,
|ft.b,c, I
Den Z&hler von x findet man, wenn man in dem Nenner alle Elemente der
ersten Kolonne, also alle a gleich 1 setzt, den Zahler von y und s, wenn man
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dasselbe mit den Elementen der zweiten und dritten Kolonne tbut Dabei erscheinen
in den Zählern je drei Differenzen von zwei Produkten, welche in dem Nenner
mit demselben Faktor moltipliciert vorkommen. Man nennt diese Differenzen die
Snbdeterminanten. So gehOrt z. B. zn dem Element % die Subdetemünante
b,c, — bjCi
zn a, gehört . * ** = r±b,c, = o, u. b. w.
Hiernach lassen sich die Ausdrucke wesentlich einfacher schreiben;
X = "< + "> + "i _ »r + «1 + "i
jr+:a,b,c, a, B, + ajn, + a^a^
i±a,bjc,
,_ ri+n + r»
r±a,b,c,
Multipliciert man von den drei Gleichungen für die drei Ebenen die erste
mit a„ die zweite mit a, und die dritte mit «, und addiert dieselben, bo heben
sich alle Glieder mit y und s auf und man erhält nach Heraussetzen des Faktors x
nnd Division durch seinen KoefGcienten den obigen Wert für x, und auf ähnliche
Weise die Werte für y nnd 2.
§ 55. Die trapezoedrischea Ecken.
Als Beispiel für die Anwendung obiger Gleichungen möge die Berechnung
der Koordinaten des Schnittpunktes der drei in einer trapezoedrischen Ecke
(E in Fig. 52) zusammenstossenden Ebenen AiB—nCm,AnB^Cm und AiBnC^m
diaien. Die Detetminante der reciproken Axenabschnitte heisst dann:
/
O, Sj Uf
^ 2(>. + l)
Daraus ergiebt sich x=l. (Um die Subdeterminanten ft, ft und
fii zu finden, schreibe man die erste Kolonne hinter die dritte nnd verfahre w
«„"„«.). A= -r-: + ~—, h = -—T~^^fi* = —irr -
daraus
y
—
^
(" + !) ~
« +
Ti
=
1
1?
-1,7,=
1
n
1
*
=
-
«- - I)
ffiC
daraut
.H
.(.+«
»+r
«bjGooglc
— 46 —
In Fig. 62, wo » = Vt iuiK«Himiiien ist, wird demoach der Punkt E ge-
funden , wenn man vom vorderen Endpunkt der Axe (o; = 1) — der Axenlftnge,
also -^ Qnadrataeiten nach rechte nnd -rr- der Länge tne = 12, also P/j Qua-
drataeiten, nach oben geht.
Bei « = 1 wird y und * = d. h. die trapezoedmche Eclce fällt mit der
primären BaBisecke zusammen. Bei n ^ ao wird y ^ x = 1 und < ^ 0, d. h. die
Ecke fällt mit der sekundären Baaisecke zusammen. Bei mc ^= ro wird « = od
d. h. die Kanten sind zu der C-Aie parallel (vei^l. § 50).
Anm.: Eine vierte Art von Hemiedrie des tetragonalen SystemB scheint
möglich zu sein, bei der je zwei in einer primären Falkante lusammenstosBende
Flächen der ditetragonalen PTramide wachsen oder verschwinden. Da mau aber
die Nebenaxen nnd Zwischenaxen in diesem System beliebig umtauschen kann,
so ist diese Art von Hemiedrie mit der sphenoidischen ttbereinstimmeud.
§ 56. Die Hemiedrien des hexagonalen Systems, Die
Hemiedrieo des hexagonalen Systems eDteprecheo vollkommen denen
des tetragonalen Systems. Aach hier lassen sich von den vier in
einer sekundären Basisecke zusammenstossenden Flücben der znölf-
seitigen Doppelpyramide je zwei auf drei Terschiedene Arten aus-
wählen. Entweder stossen zwei Flächen in einer Basiskante, oder in
einer sekundären Folkante oder nur in der Ecke zusammen. Im
ersteren Fall erhält man die parallelflächige oder pyramidale, im
zweiten Fall die skalenoedrische (rhomboedrische) und im dritten Fall
die trapezoedrische Hemiedrie, dabei bleibt nur die Hauptsymmetrie-
ehene als Symmetrieebene oder die drei sekundäl'en Hauptschnitte
bleiben Symmetrieehenen oder alle Symmetrie verschwindet.
§ 67. Die pyramidale oder parallelflächige Hemiedrie.
Wenn je zwei in einer Basiskante zusammenstossende Flächen der
dihexagonalen Pyramide wachsen, so entstehen in der Verlängerung
dieser Kante neue Ecken (vergl. Fig. 28), die weder auf den Neben-
axen noch auf den Zwischenaxen liegen.
Eine solche Ecke ist z. B. der Schnittpunkt einer Linie AmB, mit einer
14 > I
anderen AiBt, hat also die aus der Detenuinanle 1 ^_^ | zu berechnenden
Koordinaten: I ■ I
!e = + —^ — : — = + !L . „ = + _J! = + .^yi — iL
-«-i j -«'-n + 1''' -i^ii_, - «i-M + l
Für « = % wgieht sich * = + — , y = + — . Der Punkt E in Fig. 53
bat X = -=; g = -=-, und wird gefunden, wenn man in der Richtung der einen
Axe % nnd von da ab in der Richtui^ der anderen '/i ^^^ Länge geht. Wird
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— 47 —
die F^or, wie es hier der Fall ist, in '/, der Grösse der anderen Figuren ge-
zeicluet, so vereinfacht sich die Zeichnimg bedeutend, indem man von dem End-
punkt einer Axe aus die halbe Länge der aaderen Axe abträgt. Die Kante
schneidet dann natürlich auch die Kebenaxen in '/^ der einfachen Entfernui^, also
W = -/..■
Durch Verbindung der sechs Zwischenecken mit den Polecken
erhält man eine Pyramide der Zwischenstellung oder eine
Pyramide dritter Ordnung, welche sich von den hexagonalen
Pyramiden erster und zweiter Ordnung nur durch die Stellung unter-
scheidet. Die aus einer Gesamtform abgeleiteten Halbflächner werden
auch in diesem System als — " " und y —„—unterschieden. Py-
Fig. 53. Fig. 54.
ramiden dritter Ordnung können für sich allein nie vorkommen, sondern
würden in diesem Fall als Pyramiden ' erster oder zweiter Ordnung
aufeufaseen sein, da sie denselben Grad von Symmetrie besitzen, wie
diese. Kommen sie aber mit anderen Formen zusammen vor, so ver-
schwinden alle Symmetrieebenen mit Ausnahme der Hauptsymmetrie-
ebene. Dasselbe gilt auch für die Pyramiden und Prismen dritter
Ordnung im tetragonalen System.
Wird m = CO, so fallen auch hier je zwei in einer Basiskante
zusammenstossende Flächen in eine Ebene, und es entsteht ein Prisma
dritter Ordnung oder ein Prisma der Zwischenstellung
(Fig. 54 in '/a der gewöhnlichen Grösse), — ^— und y —^■
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- 48 —
Alle übrigen bexagonalen Formen bleiben bei dieser Art von
Hemiedrie onverändert Bei m = 1 wird a: = 1 und y = 0, d. h. die
Zwiscbenecke iailt mit einer primären Basisecke der Pyramiden erster
Ordnung zusammen. Bei n = 2 wird x := y = -ö-, d. h. die Zwischea-
ecke fällt mit der sekundären Basisecke der Pyramiden zweiter Ordnung
zusammen. Die Flächen aller Formen mit Ausnabme der dihexa-
goaalen, gehören wenigstens zwei der durch die gewöhnlichen Sym-
metriebenen gebildeten Raumsecbstel an und werden deshalb durch
diese Hemiedrie nicht verändert.
§ 58. Die skalenoedrische oder rhomboedrische
Hemiedrie. Wenn je zwei in einer sekundären Polkante zusammen-
stossende Flächen der dihexagonalen Pyramide wachsen oder ver-
schwinden, so entstehen sechs neue (rhomboedrische) Ecken, in denen
Flächen aus drei einem ausfallenden Dodekanten (Raumzwölftel)
anliegenden Dodekanten zusammenstosaen.
Die Koordinaten der in einen sekundären Hauptaclmitt ftüleaden Ecke kann
man in abnUcher Weise, wie dies mit den entsprechendeu Ecken im tetragonalen
System geschali, beredmeD, oder nach der ia § 51 an-
gegebenen Methode. Ee treffen z. B. in £ (Fig. 65) die
Flächen J,B, Cm, A,B,Go A^BnC-m nnd AnS^C-m
zusammen. Die für drei von diesen aus den reciproken
AxenabachnittengebitdeteDetenniaantewardeetwalftulen:
1 --
^ 3(n-I)
Fig. 56.
Fttr alle Punkte auf dem sekundären Hauptschnitt
2 (n — 11
itt x = !/. Da a, 4- "j + «"i = — ^ ' 8" "i"^
also a; =.y = — , d. b. die Ecke liegt wie im tetra-
gonalen System über oder unter der sekundftten Basis-
ecke der Pyramiden zweiter Ordnung und zwar, da
Verbindet man die sechs rhomboedrischen Ecken tmtereinander
durch auf- und absteigende Mittelkanten und mit den Polecken durch
sechs schärfere und sechs stumpfere Polkanten, so erhält man von
zwölf ungleichseitigen Dreiecken begrenzte Skalenoeder, die man
als -j- -n — und — *"„" unterscheiden kann, von denen das eine
gegen das andere um 180" verdreht erscheint
DigmzedbyGoOgle
Das in Fig. 55 gezeichnete Skalenoeder ist g— = — ■ — ^-^ in ^em
halben MassBtab a rc = 5,2:4,5 = 1:0,866. Die ganze Länge mc = 13 '/r
Sie rhomboedriscben Ecken liegen !■/] über oder unter den sekundären BaaiB-
ecken, von denen die vordere da liegt, iro die zwdte Linie links von der nach
vom gehenden Zwisclienaxe getroffen vird.
§ 59. Die Rhomboeder. Wird « = 1, so fallen je zwei in
einer stumpferen Kante zusammenstossende Fläclien der Skalenoeder
in eine Ebene, und es entsteht als Halbflächner der Pyramiden erster
Ordnung eine Ton secbs Rhomben begrenzte
Form, die man Rbomboeder nennt (Fig. 56
und 57).
Die rhomboedrifictien Ecken bekoromen die
Koordinaten a: = y ^ '/,,« = + —^.
Die Rbomboeder beissen stumpf, wenn Fig. 66.
der von den Polkanten gebildete Winkel es
Ist, wie bei dem in Fig. B6 dai^estellten Rbom-
boeder — 11=: — -5-1 dagegen spitz, wenn
die Polkanten einen spitzen Winkel einschliessen,
Fig. 57 bei 3 ii = + ^.
Beide Zeicknungen sind wie Fig. 55 in halbem
MaasBtab und auf dieselben Axen bezogen (Kalkspat
a:c = l: 0,854 hier 1 : 0,866).
Zwei von derselben Pyramide als Ge-
samtform abgeleiteten Rbomboeder unterschei-
den sieb nur durch die Stellung, doch pflegt
man dasjenige Rbomboeder als positiv zu be-
zeichnen, parallel zu dessen Flächen die voll- p- g,
kommenste Spaltbarkeit vorbanden ist
Unter Spaltbarkeit versteht man die Eigenschaft kristallisierter EOrper
parallel au gewissen EiTStallflächen sich leichter teilen zu lassen. Senkrecht
zu diesen Flächen ist die Kohftsion am geringsten. Im Gegensatz zd den in
krjBtallographisch bestimmbarer L^e entstehenden ebenen Spaltnngsfl&chen
sind die Bruchflftchen in nnregelmässiger Lage und nneben.
Die hexagonalen Pyramiden zweiter Ordnung verändern sich
bei der skalenoedrischen Hemiedrie nicht, weil jede Fläche zwei be-
nachbarten Oktanten zugleich angehört.
Die rhomboedrische Ecke ffüt mit der sekundären Baeisecke der FTra-
mide zweiter Ordnung zusammen; fQr » ^ 3 wird die Koordinate
Hiea, Sc;gtaUli«Bebieibimg. 4
DigmzedbyGoOgle
— 60 —
Ebenso bleiben sämtliche prismatische Formen unverändert, weil
jede Fläche derselben zwei in der Hauptsjmmetrieebene an einander
stossenden Dodekanten angehört.
§ 60. Bhomboeder der Mittelkanten. Das Bhomhoeder,
dessen rbomboedrische Ecken mit denen eines Skalenoeders zusammen-
fallen, und das deshalb auch die Mittelkanten mit diesem gemein bat,
beisst das Bhomboeder der Mittelkanten dieses Skalenoeders.
Das letztere wird aus ihm abgeleitet, indem man die Haopt-
axe verlängert (vgl. Fig. 58).
Ist m, Jt das Bhomboeder der Mittelkanten von — . — , so besteht die
Gleichung _ m^e _ mc (3 — n)
^ »»(2-
; folglich iet E das Bhomboeder der Mittelkanten Ton
— ^-^, dessen Tertikaiachse dreimal so gross ist.
Man bezeichnet deshalb dieses Skalenoeder mit if,.
Ist die allgemeine Bezeichnung der Skalenoeder
«ii Rh, ^ — ö~~i wobei n, den Zahlenwert der Ver-
TJelftltignug der Haaptsxe bedentet, also n, = — , so
ergebt sich sus der obigen Gleichung », = — = ^ —
2».
der Wert f ür n = ■ ' - ,
~ n, P - "'-
demnach bedentet + m, lU, so Tiel als + ' ' *■ + '
Fig. 58.
Die Formen der skalenoedrischen oder rhomboedrischen He-
miedrie, sowie die davon abgeleiteten tetartoedrischen und hemi-
morphen Formen werden in der neneren Zeit vielfach in ein besonderes
Krystallsystem, das rbomboedrische oder trigonale System,
Während bei den eigentlichen hexagonalen Formen jede Fläche
bei einer Drehung von 60 * um die Hauptaxe mit einer gleichartigen
Fläche zusammenfallt, also bei einer vollen Umdrehong von 360'
sechsmal, weshalb diese Axe eine sechszählige Symmetrieaxe*)
*) In diesem Sinne heisst Sjmmetrieaxe jede Linie, um welche sich ein
Polyeder um einen von 860' abweichenden Winkel so drehen l&Bst, dass jede
.öbyGooglc
— 51 —
genannt wird, ist dies bei den skalenoedrischen und rhomboedrischen
und den davon abgeleiteten Formen erst bei einer Drehung von 120 *
der Fall, also dreimal bei einer vollen .Umdrehung, and die Haupt-
axe nur dreizäblig (trigoaal). Bei einer Umdrehung um 60*
verwandelte sich ein Skalenoeder oder Kbomboeder in die Gegenfonn,
die man auch als Spiegelbild in einem parallel zu dem basischen Haupt-
schnitt gehaltenen Spiegel erblickt. Durch Drehung um 60* und
gleichzeitige Spiegelung nach der zur Axe senkrechten Ebene (Dreh-
Spiegelung) kommt hiernach eine Skalenoeder- oder Bhomboederfläche
ebenfalls in die Lage einer gleichwertigen Fläche. Man nennt in
diesem Fall die Axe eine (sechszähl-
ige) Axe der zusammengesetzten
Symmetrie und die Ebene parallel
der Basis, welche bei der skalenoedri-
schen Hemiedrie nicht mehr Symmetrie-
ebene im gewöhnlichen Sinne des Wortes
ist, eine Ebene der zusammenge-
setzten Symmetrie.
§61. DiehexagonalenTrape-
zoeder. Bei der trapezoedrischen He-
miedrie wachsen die einzelnen Flächen,
welche einem Raumvierundzwanzigstel
angehören, das von einem primären,
einem sekundären und dem basischen
Hauptschnitt begrenzt wird, während die
anstossenden Flächen verschwinden und
umgekehrt. An Stelle jeder verschwin-
denden F^be der zwölfseitigen Doppel-
pyramide, der einzigen Form, welche
bei dieser Art von Hemiedrie verändert
wird, entsteht hierbei eine neue („tra- _.
pezoedrische") Ecke.
Die an Stelle von J, B« Qm tretende Ecke hat die Koordinaten
,__2_ ^_ 2(n-l) mc(?—n)(n~ l)
«+1'" n + 1 • n(n-)-l)
Fläche desaelben in die L&ge einer anderen gleichwertigen Fläche gelai^t. Je
nachdem dies bei einer vollen Umdrehung zwei-, drei-, vier- oder Bechsmal, also
bei einem Winkel von resp. 180", 120", 90" oder ÖO* der Fall ist, heisst dum
da> Faljeder symmetrisch nach einer zwei-, drei-, vier- oder sechszähligen
Symmetrieaxe.
.öbyGoogle
— 52 —
Verbindet man die benachbarten trapezoedriscben Ecken unter
einander und mit den zunächst gelegenen Polecken, so erhält mui
12 Trapezoide, welche die darnach benannten hexagonalen Tra-
pezoeder begrenzen. Von den 24 Kanten derselben sind 12 gleiche
Polkanten und je 6 längere und kürzere trapezoedrische Mittelkanten,
die abwechseln und entweder von den Nebenaxen oder den Zwischen-
Die ZeicbnuDK (Fig. 59) stellt r " \ " dar, dabei wird « = -|-, y = -i,
s = -^. Nimmt man, wie hier, den Magsstab = -s- der gewöhnlichen Grösse,
fio Mit der Endpankt der nach vom gehenden Zwiechenaxe in den unteren Eck-
punkt des dritten Quadrats links, wie bei der Pyramide erster Ordnong. Geht
man von da -^•-7- = -zr d«c halben Axenlünge also -»--S'/t = l^-^r nach links
8 a 15
nnd rechts und von da -r^ . ^ . 27 = -^ nach oben und unten , so hat man die
tiapezoed riachen Eckpunkte. Die fkbrigen findet man ia ähnlicher Weise, indem
man auf den anderen fiasiskanten der Pyramide erster Ordnung von der Mitte
ans Va ihrer Länge nach beiden Seiten abträgt. Selbstrerständlich ist auch die
Aze c auf -^ zu verkflrzen, also bei a:e = 10,4 : 9 für m =? 8, mc = 27 ist
dieselbe — ^ — = 22Vi. Die Figur soll nur eine in manchen Fällen praktische
Vereinfachni^ beim Zeichnen erläutern, kann natorlich aber auch in jeder an-
deren Grösse gezeichnet werden. Die Wahl der Axeneinheit ist vollkommen
willkürlich, wird aber doch immer so zu wählen sein, dass die Zeichnung, die ja
doch mit die Anschaaimg vermitteln soll, möglichst leicht zu stand zn bringen ist.
Die beiden Trapezoeder lassen sich auch durch Drehung nicht
in einander überführen und sind also „enantiomorph".
Alle übrigen Formen bleiben bei dieser Art Ton Hemiedrie
völlig unverändert, da bei allen die Flächen mehreren Raumvier-
undzwanzigstel zugleich angehören.
Dasselbe ergiebt sich aus einer Betrachtung der Formeln fflr die Koordi-
naten der trapezoedriscben Ecken; denn bei n = 1 nirda; = 1, y und« = 0, bei
» ■= 2 wird X = if =s — , z ^ 0, d. h. die Ecken fallen mit den primären oder se-
kundären Basisecken zusammen. Bei m ^ 00 wird auch z = a>, und die Mittel-
kanten verwandeln sich in primäre und sekundäre Seitenkanten.
§ 62. Die ditrigouale Hemiedrie. Ausser den hier be-
sprochenen drei Arten von Hemiedrien ist noch eine vierte Art
möglich, von der jedoch Beispiele in der Natur bis jetzt noch nicht
aufgefunden sind. Denkt man sich, dass an einer dihexagonalen
Pyramide je vier an einer primären Basisecke zusammenstossende
.öbyGoogle
_ 53 —
Flächen wachsen, die an der folgenden gleichen Ecke verschwinden,
in welchem Fall dann auch an dem einen Ende einer Nebenaxe die
Flächen waclisen, während sie an dem entgegengesetzten Ende der-
selben verschwinden, so entsteht .eine ditrigonale Pyramide, deren
Querschnitt ein gleichseitiges Sechseck mit abwechselnd grösseren
und kleineren Winkeln ist, dessen Eckpunkte auf den Kebenaxen
einerseits in der einfachen Entfernung, andererseits in der nfachen
Entfernung vom Mittelpunkt liegen. Die durch die Zwischenaxen
gelegten Ebenen hören dabei auf Symmetrieebenen zu sein. Wird
n = l, so wird der Halbflächner gleich der holoedrichen Form iiti*,
wird » = 2, so entsteht eine trigonale Pyramide, deren Querechnitt
ein gleichseitiges Dreieck ist, dessen Eckpunkte auf die 'Nebfnaxen
und zwar in die Entfernung 2 a vom Mittelpunkt fallen. Bei iw =; oo
verwandeln sich die Pyramiden in ditrigonale und trigonale Prismen.
Das Prisma erster Ordnung bleibt unverändert, ebenso die Basis.
Formen von dieser Art von Hemiedrie würden wie die der skale-
noedrischen Hemiedrie zum trig'onalen System zu rechnen sein.
Der Fall, dass an einer sekundären Basisecke sämtliche Flächen
wachsen resp. verschwinden, stimmt mit dem eben Besprochenen über-
ein, da die Zwischenaxen bei einer Drehung imi 30* zu Nebenaxen
gemacht werden können. Die Bezeichnung aller übrigen Formen
müsste alsdann entsprechend geändert werden.
§ 63. Die Hemiedrien des regulären Systems. Auch
im regulären System sind drei Arten von Hemiedrie möglich.
F«. 60. Fig. 61. Fig. 62.
Von den 48 durch die Symmetrieebenen gebildeten Kaumteilen
lässt sich eine Hälfte so ausw^len, dass je zwei in einer Haupt-
symmetrieebene (Fig. 60), oder je zwei in einer gewölinlichen Sym-
metrieebene zusammenstossende Raumteile (Fig. 61) zu derselben
Form gehören, oder auch so, dass alle nicht einander anliegende
DigmzeäbyGoOgle
— 54 —
Raumteile (Fig. 62) zu derselben Form gehören. Im ersteren Fall
bleiben die Hauptschnitte SymmetrieebeDen, im zweiten Fall bleiben
die gewöhnlichen Symmetrieebenen als solche bestehen, und im dritten
Fall fallen alle Symmetrieebeoen weg. Die erstere Art liefert parallel-
flächige Formen und entspricht der pyramidalen Hemiedrie, bei der
zweiten wachsen oder verschwinden alle Flächen, welche demselben
Oktanten angehören, und es entstehen geneigtflächige Formen, wie
bei der skalenoedrischen oder sphenoidischen Hemiedrie, und die
dritte Art liefert enantiomorphe Formen, wie die trapezoedrische
Hemiedrie des tetragonalen und hexagonalen Systems.
§ 64. Die pentagonale (parallelflächige) Hemiedrie.
Die Dyakisdodekaeder. Wenn von den Flächen der Achtund-
vierzigflächner, die den allgemeinsten Fall im regulären System dar-
stellen, je zwei in einer Hauptsymmetrieebene, also in einer okta-
edrischen Kante, zusammenstossende
Flächen wachsen oder verschwinden, so
entstehen in der Verlängerung dieser
Kanten neue „pentagonale" Ecken F
(Fig. 63) (vgl. Pi, Pa, P» in Fig. 35), in
denen je 4 Flächen zusammentreffen,
z. B. J..B,a., A, £.G-„, A™£, Cn
und A«S^ C-n.
Die Kanten ^ Bn nnd ^»B, schneiden
rieh in dem Pankt mit den Koordinaten
F.,. 63. . = "J;-;' , V = iij^.
In jeder Azenebene liegen vier derartige Punkte, im ganzen
12, die an Stelle der rhombischen Ecken, welche wegfallen, treten.
Verbindet man diese Punkte mit den Endpunkten der Hauptaxe und
den trigonalen Ecken, so entstehen 24 Trapezoide, welche die
Dyakisdodekaeder (Zweimalzwölfflächner), auch Diploeder genannte
Formen begrenzen.
Man bezeichnet dieselben mit -|- I ""g " und — — g —
oder auch + -^— •= -^{a:na: ma).
Die Dyakisdodekaeder haben dreierlei Kanten, 12 längere, 12
kürzere und 24 mittlere „pentagonale" Kanten. Das Dyakisdodeka-
eder in der Stellung wie Fig. 63 wird auch als das linke, die Gegen-
form als das rechte bezeichnet; bei dem ersteren ist von den beiden
.öbyGoogle
_ 55 —
oberes Fläcfaen im vorderes, rechten, oberen Oktant des Achtund-
vierzigflächners die Unke, bei dem letzteren die rechte Fläche zur
Ausbildung gelangt. Bei gewissen Dyakisdodekaedem verwandeln
sich die Trapezoide in Trapeze.
In diesem Fall mOsBen die penUgonale Ecke und die heiftedriache Ecke,
welche auf der zoi l&ngeren pentagonalen Kante parallelen Linie liegen, gleichen
Abstand Ton der Aienebene kaben, d. h. es musa x ^ ■ — ^ =: ■ - - —
§ 65. Die Fentagondodekaeder, Bei m = n wird x =^ y
= " , " ^ = -^ , d. h. die pentagonale Ecke fällt mit der rhom-
bischen zusammen. Deshalb ist mOm und "■ g - und (nOca und
^=^ dieselbe Form. Wird « = 1, so ist « = 0, y = 1; d. h. die
Ecke fällt mit der oktaedrischen Ecke zusammen bei a> 0, mO
und 0. Demnach bleiben nur noch die Halbflächner der Pyramiden-
Würfel 00 On. Da bei m = 03 je
zwei in einer oktaedrischen Kante zu-
sammenstossende Flächen in eine Ebene
ftülen, so entsteht ein ZwöMächner,
bei dem die längeren pentagonalen
Kanten fehlen. Je zwei kürzere Kan-
ten, z. B. A, C™ und A^ C_ „ (allen
in eine Gerade. Statt der Trapezoide
entstehen symmetrische Fünfecke (Pen-
tagone). Damach heissen diese Halb-
flächner Pentagondodekaeder pj .^
(Fig. 64). Ihre Bezeichnimg ist
H — -g — und ~. Welches von den Dyakisdodekaedem oder
Pentagondodekaedem als positiv bezeichnet wird, ist an und für sich
willkürlich, doch ist einmal die Stellung flir das eine bestimmt, so
ist sie auch für alle übrigen gegeben. Die positiven Formen er-
scheinen gegen die negativen um 90 ' verdreht Das Pentagondode-
kaeder in der Stellung wie Fig. 64 wird auch als ein linkes, die
Gegenform als ein rechtes Pentagondodekaeder bezeichnet. Eme
genauere Bezeichnung wit etwa -j- f — i^- 1 oder — °°jP"- ist über-
flüssig, da es nur eine Art von Halbflächner von oo On giebt
.öbyGoogle
Die pentagonale Ecke P in Fig. 64 hat die Koordinaten x = = —
y = 1, Ä = 0.
§ 66. Die tetraedrische (geceigtAäcbige) Hemiedrie. Die
Hexakistetraeder. Wenn bei einem Achtandvierzigfläclmer die
Hälfte der Flächen derart Busgenählt wird, dass jede Fläche mit der
ihr in einer gewöhnlichen Symmetrieebene anliegenden Fläche zu-
gleich wächst oder verschwindet, so wachsen oder verschwinden zu-
gleich alle Flächen, welche demselben Oktanten ai^ehören. In dem
Oktanten, in dem das letztere der Fall ist, entsteht alsdann eine
nene sechsflächige „tetraedrische" Ecke, in der aus den drei an-
liegenden Oktanten je zwei Flächen zusammentrefFen.
Die Ecke fftllt auf die trigonale ZKiBchenaie und iBt z. B. der Schnitt-
punkt der verlängerten hexaedriachen Kante, in der ^, B. <7» imd AnB^ Cm
zuaammenstoBaen, und der Schnittlinie von den am Punkt C— i liegenden Fl&chen
AnB—„C—i und A—»BnC—i. ErBtere Linie schneidet also die Tertikalaxe
in der Entfernung m und die Zwiachenaxe in der Entfernung — ^r—t '^'^ '^'^
«1« ^^^
tere die C-kia in der Entfernui^ — i und die Zwiachenase in der Entfernung — i-
welche sich aua der Determinante
Schnit^nnkte werden mit Hilfe der Determinante
ergiebt. Die Koordinaten der
— mit -t-m M — i_i_' ' ■'^'^ Koordinaten der tetraedrischen Ecke sind
alle drei gleich dieaem Wert. Das Yorzeichen
ist immer entsprechend zu indem.
Verbindet man die vier tetraedri-
schen Ecken unter sich und mit den
benachbarten oktaedrischen Ecken, so
erhält man 24 nngleichseitige Dreiecke,
welche ein Hexakistetraeder (Sechs-
malvierflächner (Fig. 65) -\- ^-^-^ und
2~ ~ "2" (<* ■ *"^ ■ "•*) umschlies-
Pig. 65. sen. Von den 36 Kanten sind 12 kür-
zere gleich den längeren dodekaedri-
schen Kanten der Gesamtform, 12 längere sind verlängerte hexa-
edrische' Kanten und 12 mittlere tetraedrische Kanten verbinden die
.öbyGoogle
— 57 —
tetraedriscben Ecken mit den oktaedrischen. Die Anzahl der Ecken
ist 14 (4 sechsflächige hezaedriacbe, 4 sechsflächige tetraedrische
und 6 vierflächige oktaedrische). Die beiden von derselben Gesamt*
form abgeleiteten Halbflächner unterscheiden sich nur durch ihre
Stellung. In den Oktanten, in denen bei -\ — :^-~ hexaedrische Ecken
sind, liegen bei — ^y^ tetraedrische und umgekehrt.
§ 67. Die Trigondodekaeder oder Pyramidentetra-
eder. Da bei m = n je zwei in einer dodekaedrischen Kante zu-
sammenstossende Flächen in eine
Ebene fallen (§ 35), so faUen
diese Kanten weg, je zwei tetra-
edrische Kanten fallen in eine
Gerade unter Wegfall der okta-
edrischen Ecken, und es entsteht
als Halbflächner der Ikositetra-
eder, ein von 12 gleichschenk-
ligen Dreiecken (Trigone) be-
grenztes Trigondodekaeder, auch
Pyramidentetraeder genannt(Fig.
66). + IL|i „„d - -L^. •■'«■ «•
Von den 8 Ecken Sind vier dreiflächige, hexaedrische die der Ge-
samtform.
Die vier sechBflächigen tetraedriscben Ecken haben wie die des Würfels
äie Koordinaten x = ff = x = a'+m " -^ =1.
§ 68. Die Deltoiddodekaeder.
Da bei « = 1 die in einer hexaedri-
schen Kante zusammenstossenden Flä-
chen in eine Ebene fallen (§ 36), so
fallen diese Kanten weg, und es tritt
an Stelle von je zwei ungleichseitigen
Dreiecken der Hexakistetraeder ein
Deitoid. Die von 12Deltoiden begrenz-
ten Formen heissen darnach Deltoid-
dodekaeder + ~, Fig. 67, sie sind die , ^''^- ^^■
Halbflächner der Triakisoktaeder. Von den 14 Ecken sind 4 dreiflächige
hexaedrische, 4 dreiflächige tetraedrische (x = y = 0= a^'^i )
Dniitizc-ctvCioogle
und 6 vierflächige oktaedrische. Von den Kantea sind 12 dodeka-
edrische und 12 tetraedrische.
§ 69. Das Tetraeder. Da bei m = as stete zwei oder
mehr in anliegenden Oktanten liegende Flächen in eine Ebene fallen,
80 werden diese Formen durch
die tetraedrische Hemiedrie nicht
verändert derart, dass ccOn,
<x>0, OD 00 sowohl holoedri-
sche, als hemiedrische Formen
sein können. Es bleibt daher
nur noch der Halbflächner des
Oktaeders + -g , das Tetra-
eder oder der Vierflächner,
Fig. 68, begrenzt von 4 gleich-
p. gg seitigen Dreiecken, sonst ähnlich
den Sphenoiden. Die 4 „tetra-
edrischen" Ecken liegen wie die abwechselnden Ecken des Würfels,
die 6 „tetraedriscben" Kanten entsprechen den Diagonalen der
Wtirfelflächen. Das Tetraeder ist die einzige hemiedrische Form,
von der es keine verschiedene Arten giebt.
§ 70. Die plagiedrische Hemiedrie. Werden von den
48 Baumteilen, welche durch die 9 Symmetrieebenen der regulären
Formen gebildet werden, je 24 so ausgewählt, dass keiner dem an-
deren anliegt, so entstehen aus jedem Achtundvierzigflächner, der
.öbyGoogle
59
eiDzigen Form, welche bei dieser Art von Hemiedrie eine Veränderung
erfährt, zwei Flagieder oder Gyroeder Vienrndzwanzigflächoer,
welche von Fönfecken begrenzt werden, Fig. 69 und 70). An Stelle
jeder ausfallenden Fläche entsteht eine neue „plagiedrische" Ecke,
die hexaedriaehen und oktaedrischen Ecken bleiben unverändert, die
rhombischen Ecken fallen weg. Von den drei verschiedenen Arten
von Kanten verbinden 24 die plagiedriscben Ecken mit oktaedrischen
(£,), 12 die plagiedriscben Ecken unter sich (%,) und 24 die pla-
giedrischen Ecken mit den hexaedriscben (J,). Von der zweiten Art
ist an jedem Fünfeck nur je eine vorhanden, durch deren Mitte die
rhombische Zwischenaxe .geht. Vergleicht man die beiden von der-
selben Gesamtform abgeleiteten Halbfläcbner, so sieht man, dass bei
dem einen (Fig. 69) die Kanten ft, -ij it, sich bei jeder Flüche folgen,
wenn man nach links geht, während bei dem anderen die Kanten in
derselben Reihenfolge erscheinen, wenn man nach rechts, also im
Sinne des Uhrzeigers geht. Die erstere Form nennt man das linke
Flagieder l ~ä— , die letztere das rechte r — 5—. Die beiden For-
men sind enantiomorph, wie die Trapezoeder. Bei dem ersteren sind
in den positiven Oktanten die Flächen dieselben wie bei dem linken
Dyakisdodekaeder, bei dem letzteren dieselben wie bei dem rechten.
Die Koordinaten der pUgiedriBclien Ecke berechnet man mit Hilfe der ans
den leciproken Ableitungazahlen dreier einander nicht anliegenden Fl&chen, z. B.
AHB^Cm, ÄiBmCn, AiBnC-m gebildeten Determinante; für SOVi erh<
* = J/4, y = */„ , z= %t. Die Figuren 69 nnd 70 Bind in V» der gewöhn-
ücbcn GrfisBe gezeichnet, dann wird x = 1, 1/ = —, z = —.
Alle übrigen Formen des regulären Systems erleiden bei der
plagiedriscben Hemiedrie keine Veränderung, weil jede Fläche der-
selben mehr als einem Kamnachtundvierzigstel angehört.
.öbyGoogle
IX. Kapitel.
Die Tiertelflächigen (tetartoetrischen) Fonnen.
§ 71. Die tetartoedrischen Formen des tetragonalen
Systems. Da die Tetartoedrie (§ 46) nur da vorkommea kann, wo
mindestens zwei verschiedene Arten von Hemiedrie möglich sind, so
sind im triklinen, monoklineu und rhombischen System tetvtoedrische
Formen überhaupt ausgeschlossen. Im tetragonalen System wären
bei den drei möglichen Arten der Hemiedrie bei gleichzeitiger An-
wendung von je zwei derselben auch drei Arten von Tetartoedrie
denkbar. Von diesen fallen jedoch zwei Arten weg, weil sie der &a:
alle hemiedrische Formen geltenden Bedingung nicht genügen, wo-
nach' an den Enden gleicher Axen stets gleichviel Flächen erscheinen,
weiche mit einander und mit den Axen beiderseits gleiche Winkel
einschUessen (§ 45). Bezeichnet man die 16 Flächen der ditetra-
gonalen Pyramide oben und unten mit den Zahlen 1 bis 8, so würde
12 3 4 5 6 7 8
12 3 4 5 6 7 8
die holoedrische Form bezeichnen. Bei der sphenoidischen He-
miedrie zerfällt dieselbe in
12. .56.. ,..34.-78
. . 3 4 . . 7 8 """^ 1 2 . . 5 6 . .
bei der pyramidalen Hemiedrie in
1.3.6.7. ..2.4.6.8
1 . 3 . 5 . 7 . °'"' . 2 . 4 . 6 , 8
und bei der trapezoedrischen Hemiedrie in
1.3.6.7. ,.2.4.6.8
. 2 . 4 . 6 . 7 ""■' 1 . 3 . 6 . 7 .
Werden nun zwei Arten von Hemiedrie gleichzeitig angewandt, so
fallen alle Flächen weg, an deren Stelle bei der einen oder anderen
Hemiedrie Punkte statt Zahlen stehen. Bei Anwendung der pyra-
midalen und der trapezoedrischen Hemiedrie bleiben dann entweder
vier Flächen der oberen oder vier Flächen der unteren Hälfte der
holoedrischen Form übrig. Es würden also an dem einen Ende der
Hauptaxe vier Flächen der Pyramide IIL Ordnung oder eines Tra-
.öbyGoogle
— 61 — ,
pezoeders erscheinen, während an dem anderen Ende dieser Ase die
entsprechenden Flächen ganz fehlten. Es wäre dies aber keine
Tetartoedrie, sondern Hemimorphie einer hemiedrischen Form (vgl.
§47).
Bei Anwendung der sphenoidischen und trapezoedrischen He-
miedrie bleiben die Flächen
1 ... 5 ,
oder auch
oder
und
Bei dem ersten Vierflächner lieisaen die Flächen ^, P, C»,
A-iB-nC„, A-iBnC-„ und ^,.B_.C„„, wie die Flächen
eines rhombischen Sphenoids -f- ^g^i der zweite Vierflächner ent-
spricht + ^^ , der dritte — ^!|^ und der vierte — '"^". In
jedem Fall wären die gleichwertigen Nebenaxen in verschiedenen
Entfernungen und unter verschiedenen Winkeln geschnitten, was der
für alle Halb- und Viertelfläctmer geltenden Bedingung widerspricht
§ 72. Die sphenoidische Tetartoedrie. Wendet man die
sphenoidiscbe und pyramidale Hemiedrie gleichzeitig an, so bleiben
die Flächen
.1 . . . 5 . . . , .. 2 . . . 6 . .
... 3. . .7. •"*«•■ . . .4. . .8
oder auch
..3. ..7. , ...4. ..8
1 . : . 5. . .'"'' . 2. . .6 : .
Jede ditetragonaJe Pyramide zerfällt hiemach in vier verschiedene
Viertelflächner. Jeder derselben ist ein Halbflächner einer Pyra-
mide dritter Ordnung , wobei* deren einzelne Flächen wachsen oder
verschwinden. Dabei müssen wie bei der- sphenoidischen Hemiedrie
einer Pyramide erster Ordnung Sphenoide entstehen, welche von den
in § 52 (Fig. 49 und Fig. 50) besprochenen sich nur durch die
Stellung unterscheiden, indem deren Mittelkanten nicht durch die
primären Basiseckeo, sondern durch die Zwischenecken gehen. Man
bezeichnet diese Formen als Sphenoide der Zwischenstellang
oder Sphenoide dritter Ordnung mit den Zeichen + —^ r,
D„.„ab,GoOglc
Der erste Vierflächner wird gebildet von A, B, C7« , A^i B-n Cm,
Ä-nSi C-m und A^B-\C-,n. Wird n = 1, so erhält man daraus
die vier Flächen, welche ein Sphenoid ^ begrenzen, d. h. die Te-
tartoedrie der Pyramide erster Ordnung ist mit der Hemiedrie der-
selben übereinstimmend. Wird n ^ co , so entsprechen die vier
Flächen den abwechselnden Flächen einer Pyramide zweiter Ordnung,
bei deren Wachstum ein von vier gleichschenkligen Dreiecken be-
grenztes Sphenoid entsteht, das sich von ^ nur durch die Stellung
unterscheidet und als Sphenoid zweiter Ordnung bezeichnet
werden kann.
Koordinaten der Ecken sind 1, 0, mc.
Das ditetragonale Prisma zerfäUt in zwei Prismen dritter Ord-
nung, wie bei der pyramidalen Hemiedrie allein. Prisma erster Ord-
nung, Prisma zweiter Ordnung und die Basis bleiben unverändert,
wie bei der sphenoidischen und der pyramidalen Hemiedrie.
§ 73. Die tetartoedrischen Formen des hexagonalen
Systems. Die zwölfseitige Doppelpyramide, welche den allgemein-
sten Fall einer hexagonalen Form darstellt, zerltillt bei den 3 Arten
von Hemiedrie in folgender Weise: Bei der rhomboedrischen
Hemiedrie sind die beiden Halbflächner
1 2 . . 5 6 . . 9 10 . . . 3 4 . . 7 8 . . 11 X2
. . 3 4 . . 7 8 . . 11 12 1 2 . . 5 6 ; . 9 10 . .
bei der pyramidalen Hemiedrie
1 . 3 . B . 7 . 9 . 11 . . 2 . 4 . 6 . 8 . 10 . 12
1 ■ 3 . 5 . 7 . 9 . 11 . . 2 . 4 . 6 . 8 . 10 . 12
bei der trapezoedrischen Hemiedrie
1.3. 5. 7. 9. 11. .2.4. 6. 8. 10. 12
. 2 . 4 . 6 . 8 . 10 . 12 1 . 3 . 5 . 7 . 9 . 11 .
Auch hier würden bei gleichzeitiger Anwendung der pyramidalen
und der trapezoedrischen Hemiedrie stets nur sechs Flächen an dem
oberen oder an dem unteren Ende der Axe G übrig bleiben, so dass
also iKese Art von Tetartoedrie unmöglich ist, oder vielmehr als
Hemimorphie der hemiedrischen Formen aufzufassen wäre.
Bei gleichzeitiger Anwendung der rhomboedrischen und pyramidalen
Hemiedrie oder der rhomboedrischen und trapezoedrischen Hemiedrie
erhält man dagegen mögliche Arten von Tetartoedrie.
.öbyGoogle
§ 74. Die trapezoedrische Tetartoedrie. Bei gleichzei-
tiger Anwendung der rbomboedrischen und trapezoedrischen Hemiedrie
bleiben folgende vier Tetartoeder:
1...5...9. . . .2. ..6. ..10. .
... 4 ... 8 . . .12 ' .. 3 ... 7 ... 11 .
12 ... 3 ... 7 ... 11
und
1 ... 5 ... 9 . . . . 2 ... 6 ... 10 . .
die man auch mit -\ ^— r, -\ — -j— i, ^- r und 7— (
bezeichnen kann. Je drei Flächen stossen in einer Ecke zusammen,
in E in Fig. 71 z. B. die Flächen .4,5,0., A,B,C^m und
Die Koordinaten dieser Ecke sind x = -- (2 — »), y = -g- (2n — 1),
* = -|^(3-n)(2«~l).
Man erhält sechs solche Ecken, drei oben und drei imten.
Verbindet man diese unter sich durch drei schärfere nnd drei stum-
pfere Mittelkanten, von denen die
letzteren die verlängerten Mittel-
kanten des Skalenoeders sind, und
mit den Poiecken durch 6 gleich
lange Polkanten, so entsteht ein
von 6 Trapezoiden begrenztes sogen.
trigonalesTrapezoeder(Fig. 71
ist -|- '' ''' Z). Die rechten und
Unken Formen sind enantiomorph,
die entsprechenden positiven und
negativen Formen nur durch die
Stellung verschieden. _
Welche Veränderungen die
übrigen holoedrischen Formen bei dieser Art von Tetartoedrie er-
fahren, lässt sich am einfachsten aus der Lage der Eckpunkte in
den Spezialfällen » ^ 1, n := 2 und m ^ oo ersehen.
Bei « = 1 würd x = y = -^, s =^; d. b. die Ecke fällt
mit der rbomboedrischen Ecke zusammen, und die tetartoedrische
Form der Pyramide erster Ordnung mP stimmt mit der hemiedrischen
Form mB vollkommen Überein. Das Gleiche gilt für die Tetartoedrie
des Prismas erster Ordnung, die man vfie die Hemiedrie mit a>B
bezeichnen kann.
.öbyGoogle
_ 64 —
Bei » = 2 wird x = 0, y = 2, « = 0; d. h. es fallen je zwei
trapezoedrische Ecken in einem auf einer Nebenaxe gelegenen Punkt
zusammen, nämlich dem Punkt, in dem sich zwei nicht benachbarte
Fig. 73. , Fig. 73.
Basiskanten der Pyramide zweiter Ordnung schneiden, es entstehen
hierbei zwei sogen, trigonale Pyramiden mit drei gleichen Basis-
kanten und sechs ebenfalls gleichen Polkanten, welche mit den in
g 61 besprochenen Formen übereinstimmen. Man kann dieselben
mit ^^-T— r und ^^ l (Fig, 72 und 73 in halber Grösse) bezeichnen.
Wird m = CO , so verwandeln sich die 6 Mittelkanten der trigonalen
Trapezoeder in 6 mit der Hauptaxe parallele Seitenkanten, welche
Fig. 74. Fig. 75.
die Nebenaxen abwechselnd in den Entfernungen 1 und n schneiden
(vergl. Fig. 28); hierbei entstehen die ditrigonalen Prismen
— j— l und — T— r, Fig. 74. Die stumpferen Winkel stimmen mit
entsprechenden Winkeln an den primären Seitenkanten der zwölf-
seitigen Prismen überein.
DigmzedbyGoOgle
— 65 —
Wird m = QO und « = 2 , so verwandelt sich das ditrigonale
Prisma in ein trigonales Prisma^^ l oder ^j— r, Fig. 75, das
also die tetartoedrische Form des Prismas zweiter Ordnung darstellt
und aus der trigonalen Pyramide entsteht, wenn m = oo ist.
Das hexagonale Prisma erster Ordnung bleibt bei dieser Art
von Tetartoedrie völlig unverändert, da aus jedem zwischen den pri-
mären Hauptschnitten liegenden Baumteil eine Fläche bleibt. Auch
die Basis bleibt unverändert.
Eine besondere Eigentümhchkeit der trapezoedrisch-tetartoedri-
schen Formen besteht darin, dass die Mebenaxen an ihren beiden
Enden in verschiedenen Entfernungen und unter verschiedenen Win-
keln von Flächen geschnitten werden können, bei dem trigonalen
Prisma beispielsweise an dem einen Ende von einer Fläche recht-
winklig, an dem anderen Ende in doppelter Entfernung von zwei
Flächen unter Winkehi von 30 '. Die Formen sind also in der Bich-
tung der Nebenaxen hemimorph.
Da die Hauptaxe bei diesen tetartoedriscben Formen ebenso
wie bei den rhomboedrischen, von denen sie abgeleitet sind, eine
dreizählige Symmetrieaxe ist (vgl. § 60), so sind diese Formen, wenn
man ein besonderes trigonales System annimmt, ebenfalls demselben
zuzurechnen.
§ 75, Die rhomboedrische Tetartoedrie. Bei gleichzei-
tiger Anwendung der rhomboedrischen und der pyramidalen Hemiedrie
entstehen folgende vier Formen:
1...5...9.. . .2. ..6. ..10..
1...5...9... ' .2. ..6. ..10..
Man kann diese Yiertelfläcbner entweder von den Skalenoedem ab-
leiten, indem man von den Fläcbenpaaren derselben oben die linken
und unten die rechten Flächen wachsen oder verschwinden läast, oder
auch von den Pyramiden dritter Ordnung, indem man die abwech-
selnden Flächen derselben wachsen oder verschwinden lässt. Hierbei
muss sich, da die Pyramiden dritter Ordnung von denen erster Ord-
nung nur durch die Stellung verschieden sind, jedesmal ein Rhombo-
eder ergeben, das sich von einem lUiomboeder mR nur durch die
Stellung unterscheiden kann.
Niea, KrjatKUbsichTelbiuiB. 5
.öbyGoogle
— 66 —
Je drei Flächen Bchneiden sicli dabei in einer rbomboedrischen Zwisclien-
ecke, die Flächen Ä^B^Cm, AnB-,C-^, 4.B, C-m z. B. in dem Punkt B
2« (2» — 1) 2« (3 — n) me
Fig. 76 mit den Koordinaten x=^ („.^^ ij- ^ = 3(„t_B.|-i) ' ' = —3'.
Da bei tt = 4 « = 4-, y = -s- wird, ist die Zeichnung der Vereinfachung halber
in -^ der eigentlichen Grösse gezeichnet, so dass « = 1, y = -j- wird, z ist immer
-^ der hier irilllfürlich anzunehmenden Axe e.
Die von der zwölfseitigen Pyramide abzuleiteBden vier Rhom-
boeder dritter Ordnung kann man bezeichnen mit -J — -j
mPn r mPn l
Wird w = 1, so wird a; = y = -g-, « = 5-, wie bei der
hemiedriscben Form mB,. Es fallen aber bei » = 1 ein linkes und
ein rechtes Rhomboeder dritter Ordnung mit dem Rhomboeder erster
Ordnung -zusammen.
Wird M = 2, so wird a: = y, y = 0, ^= — ^, d. h. die
rhomboedrischen Zwischenecken fallen in die primären Hauptschnitte,
statt wie dies bei den Rhomboedern erster Ordnung der Fall ist, in
die sekundären Hauptschnitte. Man erhält so als tetartoedriscbe
Form der holoedrischen Pyramide zweiter Ordnung oder auch als
Halbflächner der bemiedrischen Pyramide zweiter Ordnung, die mit
der holoedrischen Übereinstimmt, zwei Rhomboeder zweiter Ord-
nung ^r^ — und -V- y (Fig. 77 in | der gewöhnlichen Grösse).
.öbyGoogle
— 67 —
Daa Vorkommen zweier Rhomboeder verschiedeDer Ordnung genügt
zum Erkennen des tetartoedrischen Charakters einer Krystallform.
Die tetartoedrischen Formen, welche von den zwölfseitigen
Prismen abzuleiten sind, stimmen mit den Prismen dritter Ordnung,
also der pyramidalen Hemiedrie tiberein, das eine wird von den un-
geraden, das andere von den geraden Flächen begrenzt. Das Prisma
erster Ordnung und ebenso das Prisma zweiter Ordnung werden bei
der Tetartoedrie ebenso wenig wie bei der Hemiedrie verändert;
dasselbe gilt auch für die Basis.
Die rhomboedrisch-tetartoedrischen Formen gehören zum tri-
gonalen System.
§ 76. Trigonale Tetartoedrie. Eine andere Unterabteilung
dieses Systems, welche aber in der Natur bis jetzt nicht nachgewiesen
werden konnte, würde als Tetartoedrie bei gleichzeitiger Anwendung
der ditrigonalen und der pyramidalen Hemiedrie aufzufassen sein.
Bei der ersteren bleiben z, B. folgende Flächen
1.. 45. .89. .12
1 . . 4 5 . . 8 9 . . 12
bei der letzteren dagegen
1 . 3 . 5 . 7 . 9 . 11 .
1.3.5. 7.9. 11.
bei gleichzeitiger Anwendung beider also
I ... 5 ... 9 .. .
1...6...9...
Diese Flächen bilden eine trigonale Doppelpyramide, welche sich von
den in Fig. 72 und 73 abgebildeten nur durch die Stellung unter-
scheidet, und als trigonale Pyramide der Zwischenstellung oder dritter
Ordnung zu bezeichnen wäre. Bei « = 1 geht dieselbe in eine tri-
gonale Pyramide erster Ordnung über, deren Basisecken auf
den Zwischenaxen (a; = 1, y = 1) liegen. Bei « = 2 erhält man
die trigonale Pyramide zweiter Ordnung (Fig. 72). Bei t» = oo
entsteht aus jeder trigonalen Pyramide das entsprechende trigonale
Prisma. Die Basis bleibt unverändert
§ 77, Die Tetartoedrie des regulären Systems. Da es
auch im regulären System drei verschiedene Arten von Hemiedrie
giebt, so ist anzunehmen, dass auch tetartoedrische Formen möglich
sind. Vergleicht man nun die in den Figuren 60, 61 imd 62 dar-
gestellten 48-Flächner unter einander, so ergiebt sich leicht, dass
einerlei, welche von den drei Arten von Hemiedrie gleichzeitig zur
.öbyGoogle
Anweadung kommeD, stets dieselben 13 Flächen \veiss bleiben, d. h.
zur Ausbildung gelangen. Bei der plagiedriscben Hemiedrie sind in
vier Oktanten dieselben Flächen weiss, wie bei der pentagonalen
Hemiedrie, in den vier übrigen aber sind die Flächen schwarz, die
hier weiss sind. Das gleiche ist bei der tetraedrischen Hemiedrie
der Fall. Von den 24 Flächen der Flagieder und Dyakisdodekaeder
bleiben die Flächen in vier Oktanten, während die in den vier an-
deren ausfallen. In jedem Fall erhält man eine von 12 Flächen
beerenzte Form, die man am einfachsten aus einem Hexakistetraeder
ableitet, indem man die einzelnen Flächen desselben wachsen oder
verschwinden lässt, derart, dass jede wachsende Fläche von drei ver-
schwindenden umgeben ist.
An Stelle jeder TcrBchwindenden Fläche ensteht hierbei eine neue „tetarto-
edriBche" Ecke an Stelle von A, B» Cm, die von den Flächen A, £« Cn, AnB^ C^
und ^i B—m CL-B gebildete Ecke mit den Koordinaten x = 1, y ^ ^^ -
, also bei — ~ a; = l,y = — , z = —
. — ^^ '-. nlan bM Li
Verbindet man diese 12 Ecken
paarweise durch Kanten, weiche durch
die oktaedrischen Ecken gehen und mit
je einer hexaedrischen Ecke und einer
tetraedrischen Ecke, so erhält man ein
von 12 Fünfecken begrenztes „tetarto-
edrisches Pentagondodekaeder" Fig. 78.
Von der Gesamtform erhält man vier
Tetartoeder, die man als + ^r^ »■'
Flg. 78. + ^ ,, _ ?ü^ , „„d - ^»-^ l
unterscheiden kann. Das rechte positive und das linke posisive und
ebenso das rechte negative und linke negative Pentagondodekaeder
sind enantiomorph , dagegen unterscheiden sich die beiden rechten
und die beiden linken Tetartoeder nur durch ihre Stellung.
Jedes tetartoedrische Pentagondodekaeder hat ausser den 12
tetartoedrischen F^ken, an denen je 3 ungleiche Kanten zusammen-
stossen, noch 4 dreikantige hexaedrische Ecken des entsprechenden
Dyakisdodekaeders und 4 dreikantige tetraedrische Ecken, die ihrer
Lage nach mit den tetraedrischen Ecken des entsprechenden Hexa-
kistetraeders übereinstimmen. Kanten sind 6 + 12 + 12 = 30 vor-
banden.
.öbyGoogle
— 69 —
Bei den übrigea regulären Formen stimmen die tetartaedrischen
Formen mit den hemiedrischen Überein, es ist also ""j — = ^s— ein
-Trigondodekaeder, -^ = -^ ein Deltoiddodekaeder, -^^-^ = ^^
ein Pentagondodekaeder, -r = -g ein Tetraeder, und Bhombendo-
dekaeder und Würfel werden bei der Tetartoedrie ebenso wenig ver-
ändert, wie bei den Hemiedrien.
X. Kapitel.
Kombinationen von Flächen mit ungleicher
Centraldistanz.
§ 78. Ungleiche Centraldistanz gleichwertiger Flächen.
Alle im Vorhergehenden beschriebenen Formen stellen dadurch, dass
für alle an denselben auftretenden Flächen dieselbe Centraldistanz
angenommen wurde, gleichsam Idealgestalten dar, die in der Natur
nur ausnahmsweise vorkommen. Bei den natürlichen Krystallen zeigen
vielmehr auch die Flächen der einfachen Formen zwar gleiches Axen-
verhältnis, aber sehr verschiedene Centraldistanz. Dabei bleiben zwar
die Winkel, welche die einzelnen Flächen mit einander bilden, kon-
sUmt, die Form dieser Flächen aber und die Mnge und Anzahl der
Kanten, sowie Art und Zahl der Ecken ist sehr veränderlich, und
erscheinen deshalb die natürlichen Krjstalle sehr liäuiig als ver-
zerrte Formen. Einige Beispiele an
Formen des regulären Systems mögen dies
erläutern.
Das .Hexaeder co <c ist in der
Natur nur ganz ausnahmsweise gleich dem
Würfel der Stereometrie von 6 Quadraten
begrenzt, vielmehr gewöhnlich von drei
Paaren verschiedener Kechtecke. Spaltet
man von einem Würfel von Steinsalz be- Fig. 79.
liebige Stücke durch Spaltungsflächen,
welche bei diesem Mineral stets mit den Würfelflächen parallel sind,
ab (vergl. Fig. 79), so bleibt jedes der Stücke krystallographisch ein
Würfel, weil man in jedes derselben ein reguläres Axenkreuz hinein-
.öbyGoogle
— 70 —
denken kann, derart, dass jede Fläche mit zwei Axen parallel geht
und die dritte schneidet Nur die Centraldistanz der Flächen ist
verschieden.
Ganz ähnlich ist es bei dem Oktaeder. Während ein Oktaeder
der Stereometrie stets von 8 gleichseitigen Dreiecken begrenzt wird,
ist dies an Krystallen nur ausnahmsweise der Fall und es treten Tra-
peze und Sechsecke an die Stelle der gleichseitigen Dreiecke, sobald die
Centraldistanz der Flächen verschieden ist. In Fig. 80 hat die Fläche
vom rechts unten die Centraldistanz bekommen, die zwischen ihr und
der parallelen Fläche liegenden Kanten sind bei der parallelen Ver-
schiebung alle im gleichen Verhältnis (auf die Hälfte) verkürzt worden,
Fig. 80. Fig. 81.
dabei sind drei Trapeze und ein Sechseck an die Stelle von ebenso
viel gleichseitigen Dreiecken getreten. Auch die Anzahl der £cken
hat sich geändert, indem an die Stelle von drei vierseitigen okta-
edrischen Ecken sechs dreiseitige neue Ecken getreten sind. Noch
grösser erscheint die Veränderung, wenn wie in Fig. 81 zwei paral-
lele Flächen gleichzeitig verschoben werden (Centraldistanz = 7»)*
Man sieht derartige Formen, Oktaeder ohne gleichseitige Dreiecke,
sehr häufig z. B. an Magneteisen oder Alaunkrystallen. Die eine
trigonale Axe erscheint in diesem Falle (auf J) verkürzt, das
Wachstum in dieser Kichtung behindert, wie bei Krystallen, die mit
einer Oktaederfläche auf dem Boden eines Gefässes aufliegend weiter-
wachsen, während ganz frei aufgehängte BJrystalle auch der Ideal-
gestalt näherkommen.
Fig. 82 stellt ein verzerrtes Oktaeder dar, bei dem eine rhom-
bische (zweizählige) Zwischenase auf | der ursprünglichen Länge
vergrössert ist, oder bei der vier Flächen die Centraldistanz f statt
1 haben. Die Symmetrie der Form wird hierbei geringer und zwar
.öbyGoogle
— 71 —
wie die eines rhombischen Krystalls, von dem sich ein Ery^tall dieser
Form äusserlich nur dadurch unterscheidet, dass alle Flächen gleiche
Beschaffenheit haben. Während bei der VerläDgerui^ in der Richtung
der rhombischen Zwischenaxe der Erystall rhombischen Habitus be-
kommt, entstehen bei Verlängerung einer trigonalen Axe, wie sie die
Fig. 83 für das Rhombendodekaeder "cd darstellt, verzerrte Formen,
welche hexagonalen, rhomboedrischen oder trigonalen Habitus zeigen.
Die trigonale Axe entspricht dabei einer Hauptaxe.
In Fig. 83 sind 3 Flachen in den Abstand 3 statt 1 geruckt, dadurch,
dasB man 6 parallele Kanten doppelt bo groBS gezeichnet hat Geht man Ton
der Mitte der Form aus, bo erscheinen 6 Fl&chen im Abstand -| statt 1.
§ 79. Schnittpunkt zweier Geraden, deren Axenver-
verhältnis und Centraldistanz gegeben ist.
Wird eine Gerade <>', welche die ^-Äxe in Ä*- und die £-Axe in B*
schneidet, in die d, fache Entfernnng von gerückt (vergl. Fig. 2 S. 2), bo
schneidet sie die Azen in den Entfernungen d, . OÄ^ und d, OB^ und gilt fur
die Koordinaten eines auf derselben liegenden Punktes die Gleichung:
ebenso für die Gerade G^ in der CentraldiBtanz d, die Gleichung:
??_? j
: 1.
Die Koordinaten des Schnittpunktes heissen dann (vergl. § 3)
- "^i i^ i _ h ^i — '>i ^1
a, ij Oj 6, a^ b^ — dj £,
_ a^ ajdy
.öbyGoogle
_ 72 —
§ 80. Schnittpunkt von 3 Ebenen, deren Axenverhält-
nis und Centraldistanz gegeben ist.
In gleicher Weise, vie sich in der Gleichung, welche flür die Koordinaten
der knf einer Geraden liegenden Punkte gilt, die Koefficienten der Unbekannte
ändern, ändern sich dieselben auch in den im § 54 aufgeatelltea Gleichungen
für die Koordinaten des Schnittpunktes dreier Ebenen. Multipliciert man, um die
hierbei auftretenden Brüche wegzuschaffen, alle Glieder im Zähler und Nenner
der Auadracke für x, y and z mit d, dj d, dem Produkt aus den Centraldistanzen
der drei Ebenen, so heissra die vereinfachten Ausdrucke
^l%_+ f^i "i + *j "i d, g,+ l?i «I -j- <f| a,
ff . ''~ i'±0|*lCl ~ 0,01 + 01*1 + «,«,'
' „ - ^.ih±hh±hh. ^ - ^Ul+iiJVt^ü
§ 81. Offene und geschlossene Formen. Offene Formen,
wie Prismen, Domen und Pinakoide oder die Formen des mono-
kliaen und triklinen Systems können nur in Kombination mit anderen
Formen einen Krystali allseitig begrenzen. Vergl. die Figuren 10 — 20,
25 — 27, 32 — 34, Die Centraldistanz aller hierbei auftretenden
Flächen kann gleich 1 sein. Auch geschlossene Formen, wie z. B.
rhombische Makro- und Brachy-Pyramiden, können in Kombination
mit einander treten, ohne dass die Centraldistanz der Flächen der-
selben grösser oder kleiner als 1 werden musa (vergl. Fig. 22). Viele
andere Formen können dagegen an demselben Krystali in Kombi-
nation nur dann auftreten, wenn die Centraldistanz der Flächen der
einen Form kleiner oder grösser als 1 geworden ist. In diesen
Fällen werden die Ecken oder Kanten der einen Form durch die
Flächen der anderen auf verschiedene Weise verändert, und zwar
werden die Ecken abgestumpft, zugeschärft oder zugespitzt, die
Kanten abgestumpft oder zugescbärft.
§ 82. Abstumpfung der Ecken. Eine Ecke heisst abge-
stumpft, wenn an ihrer Stelle eine Fläche erscheint.
Die 3 Pinakoide sind bei einer rhombischen Pyramide zu den
3 Hauptsetmitten parallel und würden hei der Centraldistanz 1 durch
die Ecken der Grundform gehen. Denkt man sich nun eine Pina-
koidfläche parallel gegen die Mitte zu verschoben, so wird die Spitze
der Pyramide auf dieser Seite abgestumpft. Die Kanten werden bei
- dieser Parallelverschiebung in demselben Verhältnis verkürzt, und
umgekehrt erhält man eine Fläche in paralleler Lage, wenn man die
Kanten, wie dies in Fig. 84 geschehen ist, in gleichem Verhältnis
verkürzt. Die Polecken sind hier durch die Basis in der Central-
.öbyGoogle
— 73 —
distaoz |, die brachydiftgonalen Basisecken durch das Makropinakoid
(d = -l") abgestumpft,
Gleiche Ecken werden durch Flächen derselben Form abge-
stumpft, ungleiche durch Flächen verschiedener Formen. So werden
also z. B. die 4 gleichen Basisecken einer tetragonalen Pyramide
#mP durch die 4 Flächen des Prismas zweiter Ordnung odPoo ab-
gestumpft, diePoleeken durch die Basis OP. Die 6 gleichen Ecken
Fig. 84. Fig. 85.
des Oktaeders werden dagegen durch eine sechsflächige reguläre
Form, den Würfel cdO», abgestumpft (Fig. 85). Die Centraldistanz
aller Flächen des Würfels kann hierbei gleich sein (in Fig. 85
d = ^), oder auch verschieden, aber stets kleiner als 1, Je näher
an 1 die Centraldistanz ist, desto kleiner die abstumpfende Fläche
Fig. 86. Flg. 87.
und desto vorherrschender die Form des Oktaeders. Wird für
QoO» (J= J, wie in Fig. 86, so fallen die Oktaederkanten ganz
weg, und es entsteht ein sogenannter Mittelkrystall, der nur Eom-
binationskanten hat, die die Mitten der ursprünglichen Oktaeder-
kanten (« = 4., y = ^, e = 0) unter einander verbinden. Wird
andererseits die Centraldistanz für die Oktaederflächen zwei- bis drei-
mal so gross als die des Würfels, so herrscht die letztere Form vor,
DigmzedbyGoOgle
— 74 —
und die Ecken derselben werden inelir oder weniger stark durch die
8 Flächen von abgestumpft (Fig. 87).
Die Kanten des Würfels werden hierbei an jeder Ecke in gleichem Ver-
h&ItuiB Terkürzt, an Terachiedenen bei ungleicher Centraldistanss verachieden, bei
der Centraldiatanz d = S für bleibt eme Ecke unverändert, da die Koordinaten
der Mitte einer Oktaederfl&che '/i der ÄienläDge beträgt.
Bei Formen mit verschiedenen Ecken, wie z. B. bei oo 0, dem
Ehombendodekaeder, werden nicht notwendigerweise alle Ecken zu-
gleich abgestumpft, sondern die oktaedrischen durch »Ooo, die tri-
gonalen durch 0.
Im ersteren Falle {Fig. 88) kann man oo als den Pyramiden-
Würfel X Ott ansehen, bei dem « = I geworden ist, und es erscheinen
. Fig. 88. Fig. 89.
dann die Spitzen der Pyramiden desselben abgestumpft Im zweiten
Fall, Fig. 89, kann man oo als das Triakisoktaeder mO ansehen,
bei dem m = oo geworden ist, und es werden dann die Spitzen der
Pyramiden des Pyramidenoktaeders abgestumpft. In beiden Fällen
werden die Kanten an jeder Ecke in gleichem Verhältnis verkürzt.
§ 83. Abstumpfung der Kanten. Eine Kante heisst ab-
gestumpft, wenn an ihrer Stelle eine Fläche erscheint
In Fig. 18 S. 19 erscheint eine rhombische Pyramide in einer
Kombination des Primas qoP mit der Basis OP eingeschlossen.
In gleicher Weise, wie nun hei Verkleinerung der Central-
distanz der Basis die Polecken abgestumpft werden, wird bei Ver-
kleinerung der Centraldistanz der Prismenfläche eine andere Verän-
derung an der Pyramide eintreten, die Basiskanten fallen weg, an
ihre Stelle treten die Prismenflächen, und die Polkanten werden, wie
dies Fig. 90 zeigt, durch die Seitenkanten des Prismas verkürzt.
Die Kombinationskanten zwischen den Prismen- und Pyramideoflächen
.öbyGoogle
— 75 —
sind zu den ursprOoglicIien Basiskanten parallel. Je kleiner die
Centraldistanz der Frismenflitchen, desto mehr erhält die KombinatioQ
ein prismatisches Aussehen (Habitus). In ähnlicher Weise, me die
Basiskanten durch Prismen, werden die Polkanten durch Domen ab-
gestumpft, und zwar die brachydiagonalen Polkanten durch ein Makro-
Fig, 90. Fig. 91.
doma (Fig. 91), die roakrodiagonalen Polkanten durch ein Bracby-
doma.
Eb ist fllr das Ausaehen der Kombination einerlei, ob die CentraldiBtanz
der einen Form verkleinert oder die der anderen vergrSBsert wird. In Fig. 91
ist für das Doma die Centraldistanz l beibehalten, dagegen die Centraldistans
Fig. 92. Fig. 9S.
der Pyramidenflächen za -J angenommen und die Zeichnung auf einfachste Weise
dadurch zn stände gekommen, dass die beiden Hälften der Pyramide gleichsam
anseinandergezogen wurden. Je länger dabei die horizontalen Kanten des Domas
gemacht werden, desto grösser ist die Centraldistanz der Pyraniidenfl&chen.
Kanten werden stets abgestumpft durch Flächen, deren Axen-
Terhaltnis in zwei von den drei Werten mit dem der Flächen der
.öbyGoogle
anderen Form übereinstimmt, oder solche Flächen, die bei der Central-
distanz 1 durch die Punkte gehen, welche die abzustumpfende Kante
verbiadet. Es werden also die Kanten einer Brachypyramide tnFn nur
durch das Brachyprisma x Pn von gleichem n, oder das Makro- und
Brachydoma mPoo und wi^oo von gleichem m abgestumpft. Die
kantenabstumpfende Form muss soviel Flächen haben, als Kanten
der betreibenden Art vorhanden sind,
darf aber selbst nicht Kanten dieser Art
haben. So werden die 12 oktaedrischen
Kanten des Oktaeders (Fig. 93) und
der Pyramidenoktaeder mO und ebenso
die 12 hexaedrischen Kanten desWürfels
»0 Qo (Fig. 92) und der Pyramidenwürfel
00 On durch die 12 Flächen des Rhom-
bendodekaeders oo abgestumpft, die
24 dodekaedrischen Kanten von «>
Fig. 94. aber durch einen Vierundzwanzigflächner,
der keine dodekaedrischen Kanten hat
(s. § 38), also das Ikositetraeder mOm = 2 02, dessen trigonale
Ecke mit der von co zusammenfällt (a: = y =^ n = '/j) Fig. 94.
Fig. 93 nnterBcbeidet sich von Fig. 88 diu dadurch, daBS die Centnldistanz
von doOoo nur -|, statt », genommen und die Kanten umf , statt um ^, ver-
kOrzt varden. Ebenso ist in Fig. 93 die Centraldistanz van ^, statt wie in
Fig. 89 = ^ , nnd die YerkUrzung der Kanten J , statt ^ Fig. »4 wird er-
halten, indem man an 2 03 (Fig. 37) alle Eant«n um | ihrer L&nge verkürzt.
§ 84. Zonen. Die Kombinationskanten, welche bei der Ab-
stumpfung von Kanten auftreten; sind stets unter sich und zu diesen
parallel. Dies ist das Kennzeichen dattir, dass Flächen derselben
„Zone" angehören. Unter einer Zone versteht man nämlich die
Gesamtheit aller -Flächen, welche zu derselben Linie (Zonenaxe)
parallel sind. Derartige Flächen schneiden sich in parallelen Kanten,
deren Schnittpunkt also im Unendhchen liegt, d. h. dessen Koordi-
naten = OD werden.
Dies geschieht ofTenhar, wenn in den Ausdrücken (g 79) ftlr diese Koor-
dinaten der Nenner = wird. Dieser Kenner ist aber die aus den reciproken
Axenabschnitten dreier Flächen gebildete Determinante f + ai £, c, und von der
CentialdiBtanz der Flächen unabhängig. Die Gleichung £±(i,5,c,=0 ist also
die Zonengleichung.
Mit Hilfe dieser Zonengleichting l&sst sich leicht die Fläche bestimmen,
welche eine Kante abstumpft. Es sei z. B. zu bestimmen, wie gross das m des
Ikositetraeders mOm ist, durch welche die Kante zwischen zwei Flachen von
taO, etwa ^,B,Cao und AiBviCi abgestumpft wird (Fig. 94). Die Determi-
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DMite ans den redproken AbleitiiiigBz«hleu dieser Fliehen oDd der abstompfindcn
Fl&cbe A,BmCm wird =0 gesetzt.
1 1
1
1 ^
m
Die AaflöBnng der DeterminaDte giebt die Gleiclmng
1 — — — — = 0, also m z= 2.
§ 85. Zuschärfung der Kanten. Eine Kante heisst zuge-
schärft, wenn an ihrer Stelle eine andere Kante erscheint, in der
zwei Flächen unter stumpferem Winkel zusammenstossen. Die vier
Flächen müssen, weil in parallelen Kanten zusammenstossend, der-
selben Zone angehören. So werden z. B. die Kanten eines Prismas
dnrch die Flächen eines anderen zugeschärft, die Basiskanten einer
Pyramide durch die Flächen einer spitzeren derselben Art (Fig. 95),
Fig. 95.
Fig. 93.
die brachydiagonalen Polkanten durch die Flächen einer Makropyra-
mide. Im regulären System werden die Würfelkanten durch einen
Pyramidenwürfel coOw Fig. 96, die Oktaederkanten durch ein Pyra-
midenoktaeder mO, die Tetraederkanten durch ein Pyramidentetra-
eder — s— , die Kanten des Rhombendodekaeders durch die Flächen
eines Hexakisoktaeders, der das allgemeine Zeichen mO — " -y hat,
also z. B. 30*/» zugeschärft.
Das letztere ergiebt sich ans der dnrch die Zoae gegebenen Gleichung
= oder 1 -
= 0:
denn darnach ist n = — -■
Fig. 95 stellt die rhombische Pyramide P(a :b:c = 0,606 : 1 :0,555. d = -J)
mit der Pyramide mp= 3P (d= l) dar. Die Koordinaten des Schnittpunktes
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— 78 —
der makrodiagonalea Polkanten ^i (^ {d, = 1) und B, C, (dj = p ergeben sich
nach § 79 aus den Ausdrücken
c,d,—c,d, , S.dj— 6jil,
W = T-^ r— ^ und Z = '-' i"'— ä.
Oi c, — 0, «i 0, Cj — Ol e,
1.1-4t 4 1.4-1.1 s
Der Punkt liegt also -^ , 9 Quadratseiten nach rechts und ^ , 5 = Quadratseiten
{b:e = 9:5) nach oben. Der Schnittpunkt auf den biachydiagoualea Polkantea
hat die Koordinaten a = -t- der yerkürzten Ä-Axe und s = 3 Quadratseiten
nach oben. Fig. 99 zeigt den Würfel in der Centraldistanz 1 und den Pyra-
midenwürfel »03 ^rf = -^\, die dodekaedrischen Kanten erscheinen dabei auf ^
ihrer Länge verkorzt Von den Koordinaten der neuen Ecke ist eine = 1 , die
beiden anderen = -^. Die trigonale Ecke hat die Koordinaten at = y = 2 = — .
§ 86. Zuspitzung der Ecken. Eine Ecke heisst zuge-
spitzt, wenn an ihrer Stelle eine neue Ecke erscheint, welche von
-der gleichen oder doppelten Anzahl von Flächen, die sich unter
Fig. 97. Fig. 98.
stumpferen Winkeln schneiden, gebildet wird. Denkt man sich die
stumpfere Pyramide in Fig. 95 in grössere Centraldistanz gerückt,
■wodurch die spitzere Pyramide zur vorherrschenden Form wird, wie
in Fig. 97, so erscheint die Polecke dieser letzteren zugespitzt, und
zwar sind in diesem Fall die Flächen auf den Flächen aufgesetzt
In andern Fällen erscheinen auch die Zuspitzungsflächen auf den
Kanten aufgesetzt, wie in Fig. 98, welche eine tetragonale Pyramide
erster Ordnung mit durch eine stumpfere Pyramide zweiter Ordnung
zugespitzten Polecken darstellt Eine Zuspitzung der ersteren Art
erfolgt durch Formen, welche die gleiche Art Kanten hat, die letz-
tere durch Formen, welchen die Art Kanten, auf denen die Zu-
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gpitzungsfonnen aufgesetzt sind, in diesem Fall die primären Fol-
kanten, fehlen. Durch eine ditetragonale Pyramide würden entweder
die Basisecken vieräächig oder die Folecken acbtflächig zugespitzt,
das erstere durch eine spitzere, das letztere durch eine stumpfere
P}Tamide.
Die Eombination zveier beliebiger Formen des tetragooalen Systems hat
im allgemeinen zweierlei Kombinations ecken, welche dreierlei Lagen haben können.
Entweder fallen dieselben als Schnittpunkt zweier Basiskanten in den bamachen
Hanptscluiitt oder als Schnittpunkte zweier primären oder zweier Bektmdftren
Folkanten in den primären oder den sekundären Haoptschnitt. Die Koordinaten
dieser Ecken lassen sich auf folgende Weise berechnen. (n,Pn, mit der Central-
dlstanz d^ und m^Pn^ mit der Centraldistanz d, haben im basischen Haupt-
schnitt die Kanten -^^,5^,«, und ^^Bamt- ^'* Determinante der reciproken
Eoefficienten bt
, daraus ergiebt sich (s. § 2), du o = d = I,
Die beiden Formen haben im primären Haoptschnitt die Eanten A-^Cg^^ und
^d.^dM.- ^'^ Determinante heisst also
, daher findet man
2) .
Im sekundären Hauptscbnitt tritt an Stelle der Nebenaxe eine Zwischen-
axe, der AbBchnitt OH, auf derselben ist -
i + i
1 + i
Die zur Berechnung der Koordinaten dienende Determinaute ist daher
d,m.
DigmzedbyGoOgle
daraus lieBtimmen sich die Werte r (Länge in der Richtung OS)
1+
—
1 +
^ IH
i,<(,«,
n ä„I,m
Vä .
rfi
«=
y =
+i
1+:
m.
m,
'+ir
i + ;r
i,V2
~
i,Vi
'+^7
'+i
" i+~ T-+~
d, rfj ,», Vi Ä, rfj m, V^ m, ~ IM,
Fig. 97 ist eine Kombination von P (o : S : e = 0,666 : 1 : 1,666, d, = 1) mit
I / 7\
-Q P \'*^~'3 )' IJ' 8 Koordinaten berechnet man mit der Formel unter 2), die
auch für die Folkanten rhombischer Pyramiden gilt a; = — a, y = 0, * = -g- c,
und 1 = 0, yz=^6, j = |.c.
Fig. 98 ist eine Kombination von P (a:c=l: 0,777, Ä, = 1) mit f P qo
(dj = yj. Daher findet man för die Koordinaten der Ecken auf den pri-
mären Folkanten nach Formel 2) a; = — , y = 0, s = ^ c und für die Koor-
dinaten auf den sekundären Polkanten nach Formel S) x = i/ = ^, z = :rj^ c.
§ 87. Zaschärfung der Ecken. Eine Ecke heisst zuge-
schärft, wenn an ihrer Stelle eine Kante erscheint, in der zwei
Flächen zusammenstossen, die einer Form an-
gehören, welche die betreffende Art von Ecten
nicht hat, aber doppelt so viel Flächen als Ecken
der gleichen Art zugeschärft werden. Es wer-
den z. B. die Ecken der rhombischen Pyrami-
den, die stets paarweise vorhanden sind, durch
Prismen oder Domen zugeschärft, und zwar die
brachydiagonalen Basisecken durch steile Makro-
domen oder Makroprismen, je nachdem die an
Fig. 99. Stelle der Ecke tretende Kante horizontal
(Fig. 99) oder vertikal ist, die makrodiagonalen
Basiseeken durch Brachydomen oder Brachyprismen, die Poleckeo
dagegen durch flache Makro- oder Brachydomen, je nachdem die
Kante zu der B-Axe oder der Ä-Axe parallel ist.
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— 8X —
Die primären Basiseckec tetragonaler Pyramiden werden durch
die Flächen von spitzen Pyramiden zweiter Ordnung (Fig. 100), die
seltundären Basisecken durch die Flächen von Pyramiden erster Ord-
nung zugeschärft (Fig. 101). Die Figuren zeigen zugleich die Ah-,
stumpfung der Polkanten der Pyramiden zweiter Ordnung durch die
Flächen einer Pyramide erster Ordnung und umgekehrt.
Fig. 100. Fig. 101.
Im regul&ren System werden nur die oktaedrischen und die»
rhombischen Ecken zugeschärft, die ersteren durch ein Pentagon-
dodekaeder (Fig. 102), die letzteren durch Pyramidenwurfel oder
Fyramidenoktaeder, je nachdem die
Kante in eine Hauptsymmetrieebene
fallt oder in eine gewöhnliche. An drei-
oder sechsflächigen Ecken giebt es keine
Zuschärfung.
Fig. 99 ist eine Korabtnation der Pyra-
mideF(o:i:c = 0,666: l:l,666,<i, = l)mit
'/s PoD (dj = 2), Die Ecke auf den makro-
diagonäleu Polkaoten hat nach Formel 2) die
Koordinaten y s= — , s ^ — . Für die Koor-
dinaten der Ecke im brachydiagonalen Haupt- -pia i03.
schnitt, die im allgemeinen der Schnittpunkt
Ton .i^B,Crf,„| und -^djBjC^,,^ ist, ergiebt sich mit Hilfe der Determinante
Nlei, ETyettUbeicliieiltiiis. g
D„.„ab,GoOglc
_ 82 —
also hier x = -r- a, t = -r- c. Fig. 99 zeigt ausBerdem die Kombination mit
2PaD (dj =x)' ^>B ^coi^dinaten im baBischen Hauptschnitt sind nach Formel 1)
* = — a, y = — , di^enigen auf der Polkante nach Foimd 2) « = — ^ * r= — .
Fig. 100 ist Kombination von P (a:c= 1:0,777 d, = 1) mit SPoo
idj = -öY Die Koordinaten der Ecken im basiBchen Hauplschnitt nach Fonnel 1)
2 = -g- 1 y ^ •g-- I^e Koordinaten der Ecken im primärrai Haaptschnitt sind nach
Formel 2) * = -3. « = «-
Fig. 101 ist Kombination van F (d, = -^) mit Peo (i, = 1), daher fOr
die Ecken im basiBchen Hauptschrntt (nach Fonnel 1) x ■= l, y =~^, for die
Ecken im sekundären Hauptschnitt (nach 3) « = y ^ — , Die Abstmmpfimg der
Polkanteu einer primären Pyramide m P erfolgt durch die Flächen einer sekun-
dären Pyramide m'Pai, wobei m' = m ist, da in diesem Fall die Determinante
ans den reciproken AbleitnngBzahlen der Flächen A^ B^ C„, A^ B_^ C„ ond
A^ -BoD ^m' glei"!!» wird.
= 0, was man schon daran erkennen kann, dasa, «enn
m' = m gesetzt wird, in zwei Reihen der Determinante die 8 Elemente «nan-
der gleich werden, in welchem Fall dieselbe stets den Wert hat Die Ab-
stumpfung der Folkanten einer Pjramide zweiter Ordnung mPts erfolgt dagegen
durch die Flächen einer primären Pyramide tn' P, wobei a^ =s -^ m, wie cUe
Auflösung der ans den reciproken Ableitongszahlen der Flächen Ä^ B^ C„,
-^00 ^1 ^Bi '^^ ^' B' ^m- gebildeten Determinante
1
: ergiebt; es ist darnach nämlich
: 0, also tn = 2i«
Fig. 102 ist die Kombinadoa (d, = -j-) und ^-^ (Ä, = 1). Die Ecken,
welche die Spitzen der kleinen gleichschenkligen Dreiecke bilden, haben die mit
Fonnel 1) zu berechnenden Koordinaten x ^—, y = —. Die Ecken an der
Basis dieser Dreiecke haben die nach Formel 2) zu berechnenden Koordinaten
. ._ 1
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XL Kapitel.
Kombinationen an regulären Krystallen.
§ 88. Zweizählige Eombin&tionen an holoedrischen
Krystallen. Kombinationsecken, Die Kombinationsecken von
zwei holoedrischen, nicht mzarten regulären Formen m, 0»^ (Central-
distanz = ^) und m, On, (d,) Hegen entweder auf einer oktaedrischen
oder auf einer hexaedrisdien oder auf einer dodekaedrischen Kante.
Im ersterHi Fall weiekn die Koordinaten dendben nach Formel 1)
(§ 86), im Eirdten Fall luuk Formel 3) bertehnet IH« dodAaediiBclie
Kante ist bei der Centasldiatanz d^ = l, bei mOn A^B'•' (i. Fig. 35), wobei
■tu VT VT
Öfi"' = ^ . „ = "i — T (B™ ist Bchnittponkt Ton B, C„ mit B„ C„).
Zwei entBprecbende Kanten
Ecken, deren Koordinaten am
on ni) On, und m.j Ort, schneiden sich daher in
folgender Determinante za berechnen ist:
d.VT
djVa
Man erhftlt luerbei die Werte
6) 3
".(i+ii-Mi+i)
Die beiden anderen Koordinaten werden auB dem Wert r, der Parallelen zu OB"',
durch Division mit V^2 erhalten (als Seiten des Qoadiats, in dem r Di^ooale ist),
a-i)-(i+a
Beispiele. 402 (1) mit 0{{) (Fig. 103). Die in Klammem
beigefügten Zahlen sollen hier und im Folgenden stets die Central-
distanz bedeuten.
OK: (Abkürzung fOr Kombinationsecken auf oktaedriachen Kanten nach
Formel 1) « = ^, y = — .
DK: (AbkOrtting flkr Kombinationsecken auf dodekaedriscben Kanten nach
Formel 5) a;=-^,y = s=l.
.öbyGoogle
— 84 —
Die Ecken des vorberrschenden Oktaeders werden achtflächig
zugespitzt Fig. 104: 2 02 (I), oo (Y).
0K:, = 1,J,= |.
HE: (AbkOrznng fUr Eomblnfttlonsecben auf hexaedriachen Kanten nach
Formel S) « = y = -jg-, s = — .
£.Fig. 103. Fig. 104.
Das Bhombendodekaeder stumpft die rhombischen Ecken des
Ikositetraeders ab (yergl. Fig. 94). Während in den beiden vor-
stehenden Beispielen zweierlei Kombinationsecken vorhanden sind,
zeigen die folgenden Figuren nur eine Art Eombinationsecken.
Fig. 105. Fig. 106.
Fig. 105: mOoo (1), 2 02 (f).
HK:. = y = l,,= |.
Das Dtositetraeder spitzt die Ecken des Würfels zu.
Die trigonale Ecke Ton 2 2 liat die Koordinaten x = y = z= -ä-'ä'
pigmzedbyGoOgle
Rg. 106: 00 (1), »02 (|).
7 2
Der Pj-ramidenwürfel spitzt die oktaedrischeii Ecken des Bhom-
bendodekaeders zu.
Die oktaedriBche Ecke liat die Koordinaten x = l.-^, y = t = 0.
Fig. 107: (1), 202 (|).
Das Ikositetraeder spitzt die Ecken
des Oktaeders zu.
§ 89. Mittelkrystalle. Fallen
zwei Kombinationsecken auf einer Kante
zusammen, so entstehen die sog. Mittel-
krystalle.
Für die Ecken auf den oktaedriachen Ean- Fig. lOT.
ten tritt dieser Fall offenbar ein, wenn in For-
mel 1) die Werte für x nnd y gleich werden, also die Z&hler der gleichnamigen
Brüche
« — = "h — «».
mitbin bei d, = i — , also in Fig. 103 bei dj = -5- d„ in Fig. 105 bei
d, =-ö-<i, oder ^1 = -q- ■'ji "> F'B- 107 bei 1^ = -j-d, oderd, =-^ d,.
Der Mittelkrystall von Würfel und Ikositetraeder wird erhalten,
wenn man die rhombischen Ecken des letzteren unter einander ver-
bindet und die oktaedrischen Kanten veg-
lässt. Der Mittelkrystall von Oktaeder und
Ikositetraeder wird gefunden, wenn man
dieselben Ecken unter einander verbindet
lind die hexaedrischen Kanten weglässt
Wird die Centraldistanz des Oktaeders
grösser als -=- , so stumpft das Oktaeder die
trigonalen Ecken des Ikositetraeders ab, und
die Kombinationsecken liegen auf den hexa- Fig. 108.
edrischen Kanten.
Diese letzteren fallen weg, wenn r in Formel 8 (S. 80) gleich wird, was
ebenfalls bei d, (1 + -;^) = ^, (1 + -;^) eintritt. ,
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Dieser Mittelkrystall ist von 32 Dreiecken begrenzt (8 gleich-
seitig, 24 gleichschenklig).
Fig. 108 zeigt einen Mittelkrystall ccOoo, 3O4 (J).
Die Zahl -s- ergiebt eich aus der Gleichang d, = ^—^ = - , .. •
8 1 _j_ J. 1 + "
HK: a' = y = 'l, « = 0.
Ist lij < j — , 80 ist der Würfel Torlierrschend, und Beine tngo-
nalen Ecken werden zngeBpitzt: ist dagegen d, "> ; — , so ist der Acht-
i + ilr
undTierzig6achDer TorheiTsdiend, tind seine oktaedriaclien Ecken werden abge-
Btnmpft
§ 90. Habitus der holoedrischen regulären Kombina-
tionen. Bestimmung der Centraldistanz. Das Aussehen der
regulären Krystalle, ihr ,, Habitus", hängt hauptsächlich von der vor-
herrschenden Form ab and ist verschieden bei verschiedenen Mine-
ralien und auch bei demselben Mineral bei verschiedenen Vorkommen
und Fundorten. Zur Bezeichnung des Habitus genügt aber nicht die
blosse Angabe der an den Kombinationen auftretenden Formen, son-
dern diese Bezeichnung wird erst vollkommen deutlich, wenn auch
noch die Centraldistanz der Formen angegeben vrird. Hierbei handelt
es sich aber für gewöhnlich nur darum, welche Form die grössere
Centraldistanz hat, oder zwischen welchen Grenzwerten dieselbe liegt.
So hat z, B. die Kombination 0, 00 00 oktaedrischen Habitus,
wenn für 00 00 wie in Fig. 85 d > -J^, bei d = f sind die Okta-
ederflächen reguläre Sechsecke. Bei Kobaltnickelkies z. B. ist d
stets grösser als */b, beim Bleiglanz gewöhnlich kleiner, oft 7>
(Mittelkrystall, Fig. 86). Bei Flussspat ist der würfelförmige Habitus,
der eintritt, wenn die Centraldistanz von mehr als doppelt so gross
ist,- wie bei » Ooo (Fig. 87) die Kegel, der oktaedrische Habitus
für wenige Fundorte charakteristisch mit durch oo abgestumpften
Oktaederkanten (Bemer Oberland). Tritt die Kombination 00 co ,
mOm Fig. 105 an Flussspat auf, so ist mOm stets untergeordnet,
also d > I, während es am Analdm vorherrschend ist, d. h. d< f
(Fassathal) oder auch d = | Mittelkrystall (Cyklopeninsel).
Die GrüBse der CentraldiBtanz Msst Bicli beatimmen, wenn eine Koordinate
der Eombinationaecke bekannt ist. Da wo ee dcb, wie bei AbBtumpfuitgen \oa
.öbyGoogle
- 87 —
Ecken oder Kanten, um VerkUrsnug von Kanten handelt, l&Bst räch eine Koor-
dinate leicht finden. Ut z. B. wie in Fig. 89 eine Dodekaederkante nm ^ ihrer
Länge YerkOrat, so ist die Koordinate x = -^, nAmlich -|- (Koordinate der tri-
gonalen Ecke = ^i) + -j- [ 1 (Koordinate der Oktaederecke = x,) ^ ]
oder ai = z, -)- o (a^ — z,), Ist die Verkürzung » = — , wie in Fig. 93, so ist
die Koordinate " =^ -ä -\' "t (} s) ~ T- ^^* '"'"' ^^^ Werte in die
Formel 8) § 88, M erhftlt man -f- = ' " +"l';\"t) - = 2-«?», «^ =t
oder liei x= —, -^ = 2 — d,, also ä, = -|-. Ist, wie in Fig. 94, die okta-
edrische Elante verkürzt , so bestimmt man eine Koordinate in ähnlicher
Weise wie oben und setzt den Wert in Gleichung I) (§ 86) ein, also hier
■5- = -j j- = — j — und ij = -5^. Derselbe Wert wird erhalten, wemi
"i 1 "ä"
man eine Koordinal« anf der hexaedrischen Kante bestimint; und zwar ist
g = c .z, also hier = 'F - "l" ~ ~V- ^^^^ "^^ diesen Wert in Gleichnis 3)
ein, so erhält man
1 = ^^^^^^^+-^=-^^) + ^.
§ 91. Mehrzählige holoedrische Kombinationen des
regulären Systems. Treten mehrere Formen an demselben K17-
stall auf, so nennt man die Kombination mehrzählig. Hierbei werden
z. B. gleichzeitig Ecken und Kanten abgestumpft, oder die verschie-
denen Ecken oder Kanten durch Terschiedene Formen abgestumpft,
zugeschärft oder zugespitzt. Die Anzahl der Kombinationskanten
und Ecken wird dabei oft nicht grösser. Man zeichnet z. B. die
Kombination 0, cc 0, 00 x , indem man bei Fig. 88 die Kombi-
nationsecken statt mit der trigonalen Ecke, wie in Fig 93, direkt
unter einander verbindet. Die Kombination hat nur eine Art Ecken.
Die gleiche Form wird durch Verbindung von Fig. 89 und 92 er-
halten, nur ist der Habitus mehr würfelartig. Verbindet man bei
Fig. 94 oder 104 die Kombinationsecken auf den oktaedrischen
Kanten und ebenso die auf den hexaedrischen Kanten unter sich, so
erhält man die vierzählige Kombination 00 0, 2 02, oo Ooo, 0.
In vielen Fällen wird eine Kombination bei Hinzutreten einer
weiteren Form in der Weise verändert, dass eine schiefe Ab-
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stumpfnng der KombinatiODSkaDten entsteht. Eine Kante' heisst
schief oder unsymmetrisch abgestumpft, wenn die an ihrer Stelle
erscheinende Fläche mit den anstossenden Flächen verschiedene
Winkel bildet In Fig. 109 z. B. stumpfen die Flächen von 2 2 (1)
die Kombinationskanten von (f ) und oo <x> (|) schief ab (Bleiglanz).
Eine ähnliche Form erhält man durch
Abstumpfung der oktaedrischen Ecken
in der Kombination 0, 5 2 Fig. 107
oder der trigonalen Ecke von ot> qo ,
2 2 in Fig. 105 (Flussspat von Stol-
berg), doch mit verschiedenem Habitus.
Die Kombinationskanten von 2 02, oo O
(Fig. 94) werden durch ein Hexakis-
oktaeder mO ;-, also z. B. 3 0'L
Fig. 109. """^
schief abgestumpft (Granat). Die Kom-
binationskanten bei 0, ooO (Fig. 93) werden durch Pyramidenokta-
eder mO schief abgestumpft (Bleiglanz von Neudorf).
§ 92. Bestimmung der Ableitungszahlen aus dea
Zonen.
Bei mehrzähligen Eombinationen lassen sicli die S]rmbole der FlAchen
häufig aus den Zonen ableiten. Idau kann zwar aus der Zahl und Lage der
Flächen leicht sehen, ob man Flächen yom Oktaeder, Würfel oder Bbombendodeka-
eder vor sich bat, kann auch wohl erkennen, ob die Flächen einem Ikositetra-
eder, FjramidenwUrfel oder Achtundvierzigfiächner zugehören, kann aber nicht
sehen, welchen speziellen Wert in diesen Fällen m und n haben. Liegt nun
eine Fläche mit zwei bekannten Flächen in derselben Zone (ist „tautozonal"), so ist
durch die Determinante aus den reciproken Ableitungszahlen der drei Flächen eine
Gleichung (Zonengleichung § 84) gegeben, aus der sich eine unbekannte, die darin
vorkommt, bestimmen lässt. Nehmen wir aber z. B. die drei Flächen A, B^^ C^^ ,
A^Bt C, nnd A, B„ C^ in Fig. 109, welche tautozonal sind, so wird die Deter-
1 1 1
1 — —
ii jedem Wert von m gleich 0, und man erhält gar
keine Bestimmungsgleichung, Jedes beliebige Ikoeitetraeder m Otn stumpft die
Kombinationskante zwischen und ooOos ab. Nehmen wir dagegen den in
§ 64 besprochenen Fall der Abstumpfung der Kanten von ca 0, so sehen wir,
daSB unter umständen auch das Symbol einer Fläche ans einer Zone sich be-
rechnen lässL Stets ist dies aber der Fall, wenn eine Fläche zugleich in zwei
Zonen liegt Bezeichnen wir die letzte der drei oben genannten Flächen allge-
mein als Ai Bn Cm, so giebt die Determinante die eine Gleichung m =:n, so
dasB noch eine weitere Gleichui^ zur Bestimmung des Axenverhältnisses der
Form genügt.
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In Fig. 110 erkennt man leicht als vorherrschende FormMi das Oktaeder
(P,i*) und das die Kanten desBelben abstumpfenden Dodekaeder <oO {tn,m').
Ebenso ergiebt dch schon aus Lage und Zahl der Fliehen, daas 7 nnd y einem
Pyramidenwürfel ooO« und ß und f einem Ikoeitetraeder mOm angehören und
t und t' einem Eexakisoktaeder m On. Da y mit m' und P" in einer Zone liegt,
so ergiebt weh für die 8 Flachen A^Ba) Ch, A^B^Co) and ^,B_iCi die De-
terminante
E= 0, mithin die Gleichung
also n = 2.
Der Wert von m in mOm wird, da ß' mit denselben Flachen in einer
Zone liegt, aus der Determinante
= 0, also der Gleichung
bestimmt, und zwar ist m = 3.
Die Fl&che t = A,BmCn stellt den allgemeinsten Fall dar, sie liegt in
zwei Zonen, mitP = ^i£tC, und }> = ^i^oo ^i und mit m = .1, £,0 Ci und
/^ = ^, £, C^. Dadurch ergeben sich die beiden Determinanten
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111 =0 nnd 101 =0,
also die beiden GleichoDgen
T-^ + -^-4- = *'' °^" -=- = T + äl?
and f+(nr'~'8^ + '^ = **' "*" "i" "= ^ ~ ^!
daher ist -j- + = - = 1 — — , folglich nt = 5 und n = — .
Saniftch ist Fig. 110 die Eotnbinatioo
0, 00 0, a>02, 3 03, 5 0f.
Die CentraldiBtanz der Fl^hea ist anf die Zonen ohne EinflusB, musa je-
doch vor AnfertiEnng der Zeichnung bekannt sein, weil sich darnach die Lage
der Eckpunkte richtet In der Torliegendec Figur handelt es sich nur nm die
Lage der 4 Ecken von t". Die in die Hanptsjmmetrieebenen fallenden Punkte
haben, wie bei den in die Ebene BC fallenden Punkten direkt abzuzählen bt,
die Koordinaten x = -^, i/ = -j, z = 0, d. h. fOr coO ist die Centraldistaiu
^(§86.1) und für 50V, = 55.
Zur Berechnung der Koordinaten der in die gewöhnlichen Synmetrieebenen
fallenden Ecke dient die Formel 5 (§ 88) für den Schnittpunkt einer Fl&che von
3 03(1) und zwei Flächen von 5 0'/, (^)- Darnach ist i = -^, y = s = -j.
Dieselbe Formel dient dann auch zur Berechnung der Centraldistanz Ton 0.
Nach der Gleichung ist — = '_ , , also dj ^ — . Vollständig würde dem-
nach die Kombination bezeichnet werden als:
(-f), »0 (-Ü.), «02(1), 303(1), 50V, (-f)-
Die Koordinaten des Schnittpunktes von ß" y' t' werden nach § 80 aus
der Determinante
^ T 4
1-1-0 und den Wertend, = 1, lii = 1, d, = ^
bestitniiit: x=i —, y = —, z = -^.
Die Koordinaten des Schnittpunktes t
Determinante
md P erh&it man aus der
and den Werten ä^ =
.öbyGoogle
— 91 —
Durch Vornahme aller möglichen Vertanschnngen erhält man alle flbrigen
Ecken der Form. Setzt man in allen F&llen « = 0, so erhSlt man ein Pro-
Jektionabild auf die Ebene BC, in dem s&mtliche Ecken mit Ecken der
Quadrate zusammenfallen.
§93. Pentagona! -bemiedrisclie KombinationeD. Der
pentagonal-hemiedrische Habitus tritt in Kombinationeo nur dann
hervor, wenn Dyakisdodekaeder und Pentagondodekaeder mit einander
(Fig. 111) oder mit anderen Formen zusammen vorkommen (Fig. 102).
In diesen Kombinationen ist häuäg der Würfel vorherrschend, dessen
Kanten durch die Pentagondodekaederflächen schief abgestumpft wer-
den, und dessen Ecken die Dyakisdodekaeder =^ z. B. =5= mit &
Trapezen, die übrigen Dyakisdodekaeder mit 3 Trapezoiden zuspitzen.
Fig. 111. Fig. 112.
Die häufig sichtbare Streifung der Würfelflächen (Eisenkies) hJüigt mit
dem Auftreten der Pentagondodekaederflächen zusammen, die in sehr
schmalen Streifen mit den Würfelflächen abwechseln („oscillatorisch").
Ist das Oktaeder vorherrschend, so werden die Ecken desselben durch
die Pentagondodekaederflächen zugeschärft (Fig. 102), wobei die an ihre
Stelle tretenden Kanten häufig durch Würfelfläcben abgestumpft wer-
den. In Kombination mit einem Dyakisdodekaeder werden die Ecken
durch ungleichseitige Dreiecke zugespitzt. ' Durch direkte Verbindung
der pentagonalen Ecken unter einander erhält man den Mittelkryatall
«02 (1), (I) Fig. 112. Herrscht das Pentagondodekaeder vor,
so werden die durch die oktaedrischen Ek^en gehenden Kanten durch
den Würfel abgestumpft, durch Pentagondodekaeder (mit grösserem n)
zugeschärft. Die trigonalen Ecken werden durch abgestumpft, die
pentagonalen Ecken durch 00 0, wenn der Winkel der beiden an
.öbyGoogle
— 92 —
tleraelben Kante abstumpfenden Flächen 90* beträgt, durch ooO«
(mit kleinerem «), -wenn dieser Winkel kleiner als 90", durch eio
Pentagondodekaeder in verwendeter Stellung meist ~3~i weno
der Winkel grösser ist als 90 ', Die trigonalen Ecken werden häufig
dreiflächig zugespitzt. Fügt man in Fig. 111 noch 8 trigonale Ecken
.mit den Koordinaten x ^ i/ = e =: -^ bei und verbindet jede mit
den drei benachbarten pentagonalen Ecken, so erhält man die Kom-
bination ^a (1) — Ä^ (7) als Mittelkrystall der beiden Formen.
Bei grösserer Centraldistanz werden die mittleren pentagonalen Kanten
mehr oder weniger verkürzt. Die Zuspitzungsflächen sind gleich-
schenklige Dreiecke. Eine ähnliche Zuspitzung ist für -^^— durch
jedes Dyakisdodekaeder ■■«■"*" ■ möglieh.
Die Bedingung dafür ist die, dasB die eine EaoTdinate der pentagonaleo
Ecke des Djakisdodekaeders zu der anderen in demselben YerhlUtniH stellt, wie
die Koordinaten der Ecken des Pentagondodekaeders zn einander stehen, also
bei ^ im Verhältnis 1:2 = "J^Zi '■ "^Z~l^ > ^^^^^ ** = ^- ^' ^
Ttlrde die Zuspitzung in dieser Weise durch ^^ erfolgen. Für jedes " "' dnrcli
"* " , wenn die Bedingung
. , («,-l):n.=m(fl-l):»(m-l)
erfOllt isi; abo wenn
_ _ n («. - 1)
Fig. 111) oder Trapezoide (202). Das erstere ist dann der Fall,
wenn die mittleren Kanten zu den längeren parallel smd, also wenn
= die vorherrschende
Form und die längeren pentagonalen Kanten desselben sind durch
die Flächen von „ abgestumpft. Während bei den vorbeigehen-
den Kombinationen die Centraldistanz einer der Formen gleich 1
gewählt wurde, ist hier, um einen allgemeinen Fall darzustellen,
die Centraldistanz in beiden Fällen > 1 gewählt und zwar für
■4 02 , -I r- »02 , 13
=^d,= '|., für ^-2- d, = 32-
Die trigonale Ecke bekommt hierbei die Koordinaten
.öbyGoogle
93
Ton den Ecken einer FUche von — ^ — «nd zwei die Schnittpunkte zweier
kürzeren pentagonalen Kanten und werden mit Formel 2 (g 86] beatimmt:
* = —^, # = — ; eine Ecke ist der Schnittpunkt einer korzeren nnd einer
längeren pentagonalen Kante von -^4«,^^, mit A^B^,,.
1 1
ergiebt sich dum
Die beiden anderen Ecken liegen auf den mittleren pentagonalea Kanten
und sind ihre Koordinaten mit Hilfe der allgemein für den Schnittpunkt dreier
Flächen gegebenen Formeln {§ SO) zu berechnen. Der Schnittpunkt von Ä, B, Cg^ ,
J,S,C4 und A^B,C^ hat darnach die aus 1
und den Werten
r zu bestimmenden Werte xs= -^ (wie bei der tri-
= -^ (wie bei dem Schnittpunkt auf den kuizerea
gonalen Ecke), y ■= —^
pentj^nalen Kanten).
§94. Tetraedrisch-hemiedrische Kombinationen. Tetra-
edrisch-hemiedrische Kombinationen unterscheiden sich von den holo-
edriscben dadurch, dass statt Hexakisokta-
oder Hexakistetraeder, statt Ikositetraeder
Trigondodekaeder, statt Triakisoktaeder
Deltoiddodekaeder und statt Oktaeder
Tetraeder auftreten, während Pyramiden-
würfel, Rbomhendodekaeder und Würfel
gerade so auftreten, wie in holoedrischen
Kombinationen. Eine Kombination der
beiden letzteren Formen wäre demnach Fig. 113.
als hemiedrisch gar nicht zu erkennen,
wenn nicht etwa, wie in Fig. 113 nur die Hälfte der trigonalen Ecken
al)gestumpft wären (vergl. Fig. 89). In ahnlicher Weise würde
.öbyGoogle
mO
nur vier abwechselnde Ecken zuspitzen.
Am deutUchsten tritt der tetraedrisch-hemiedrische Habitus
hervor, wenn die vier oben genannten Halbflächner allein in den
Kombinationen auftreten, oder doch vorherrschen. Die Kombinations-
ecken liegen dann entweder auch auf den dodekaedrischen Kanten
(Formel 5) oder den (verlängerten) hesaedrischen Kanten (Formel 3)
oder auch auf den tetraedrischen Kanten.
In einer aolchen Kante schneiden aicb beispielsweiee die Flftchen A^B^C^
«nd -4, B_„C_„. Diese Kante führt also von A^ nach dem Schnittpunkt tob
B^ C^ und B_„C_„, der auf der rhombischen Zwischenase liegt und die ans
1
abzuleitenden Werte
hat Der Schnittpunkt zweier tetraedischer Kanten wOrde mitBerOcksichtigung
verBchiedener Centraldistanzen die aus
d^ d^Y^
1^ « ^
zn berechnenden Werte
ätdtVz did,V2
a,d.
a-^)-{^-^)
Die folgenden Zeichnungen stellen die gewöhnlichsten Kombina-
tionen mit vorherrschendem Tetraeder dar.
Fig. 114 zeigt das Tetraeder + ^ mit durch das Gegentetra-
«der — Y in der Centraldistanz 2 abgestumpften EkAen. Die Form
DigmzedbyGoOgle
würde ebenso gut ein verzerrtea Oktaeder darstellen, falls nicht etwa
die Flächen — -^ durch andere Beschaffenheit, etwa Kauheit oder
Glanz, sich von den Flächen + -^ unterschieden. Die Kanten von
Y sind von den Ecken aus in glei-
chem Verhältnis (auf |) verkürzt.
Fig. 115 zeigt die Kombina-
tion »Ooo (1) mit +^ (J). Der
Würfel stumpft die Kanten des
Tetraeders ab, seine Kanten sind
durch das Tetraeder auf -s- verkürzt.
Fig. 116 ist die Kombination
+ ^(l)mt + -J (i). D.B ^^,„
Pyramidentetraeder schärft die Kan-
ten des Tetraeders zu. Das letztere stumpft die trigonalen Ecken
des erster^ ab und verkürzt seine bexaedrischen Kanten auf die
Hälfte.
1 T + (- ^)
Die EooTdinate z wird dabei = j-, nämlich 5 . Setzt man
diesen Wert in Formel 3 (§ 86) ein, so erhUt man den Wert für d, = %. Bei
2 4
Fig. 115 ist 2 = — s- und deslialb d, = -5-.
Fig. 115. Fig. 116.
Fig. 117 ißt die Kombination 0= ö (1) mit + y (y). Das
Khombendodekaeder spitzt die Ecken des Tetraeders dreiflächig zu.
Daasrfbe wurde durch Deltoiddodekaeder — ^ geschehen , doch
wären die Winkel andere.
DigmzedbyGoOgle
Die Eombinationsecken auf den Tetraederlunten haben die Koordinatea
TK: nach Formel 7) « = -5-, y = -j-t ' = — ö- I*'^ Kanten des Dodekaeders
und auf -^ TerkQrzt.,
Fig. 118 ist ein Beispiel einer mehrzähligen Kombination, näm-
Ucli + ~ (1), 0=0 {-|-), ^ (^). Dass das Trigondodekaeder
lele Kombinationskanten bat, also tautozonal ist. Dasselbe gilt für
—g- und das seine Kanten abstumpfende Deltoiddodekaeder.
. 1 1,1/1 1 \ . 1 1
Fig. 117. Flg. 118.
Die Fl&chen ^( S, C,, ^, £, C^ und A^ B, Cm li^n in einer Zone, folg-
licb ist
' 4 T
T > T
1 1 4-
und m = |.
Die trigonalen Ecken der Eombiuation haben die Eoordin&ten: x = y =
23 3 23 j. . , j , ^ 3 13
' - 18 ■ T= 48- '" «»««l'i«'*«» » = » = -' =T - T = T-
TK: . = l,y = -. =i, DK, , = -1-, , = . = A,
Die 24 Obrigen Ecken sind solche, in denen Ton jeder der 3 Formen je
eine Ftftche auftritt, beispielEweiae^BjC,, A,B, C^j wii A, B,.C>/,; sie haben
die nach der allgemeinen Formel (§ 80) berechneten Koordinaten x =-^,
y = -5-, * = -ö- Würde man diese drei Werte auf alle Artflu umstellen, so
wOrde man die Koordinaten von 48 Ecken erbalten, von diesen kommen jedoch
.öbyGoogle
— 97 -
nur die 24 Ecken in der Figur vor, welche in die Oktanten fallen, welche man
als negativ bezeichnen kann; das Produkt auB den drei Werten musB immer nega-
tiv bleiben. Ebenso müBsen die Umstellungen für die tlbrigen Ecken immer nur
BO gemacht werden, dass daa Produkt sein Vorzeichen behftlt, also fOr die trigo-
nalen Ecken und die EombinationBecken auf den dodekaedtischen Kanten positiv,
for die Übrigen negativ ist
Für eine fiftchenreichere Kombination (Fahlerz von Dillenburg, Naumann-
Zirkel, Mineralogie, Fig. 9) möge hier statt Zeichnung nur die Anweisung dazu
„, , 202 /35\ , „ /5\ ,/7\ 202/4-.
folgen: l ^ ^- (—j , f= ^ 0:.{^) . . =a>0{-^), r = (-j,
s = oo 3 (1). Zur Bezeichnung der'Ecken genügt die Angabe von drei in den-
selben zusammenstossenden Flächen, zur Bezeichnung der Kanten die Neben-
einandersl eilung der zwei zu verbindenden Ecken:
Ecken
'
y
■'
Anzahl
1) r.r.r
1_
z_
f
4
2) f-o
io
-nr
w
12
S) ro.
4-
f
-s-
24
i) .Ol
T
i
w
24
6) ..M
A
T
T
12
6) ,lf
i-
T
i
24
7) ;(.
1
Tir
i
12
8) Itt
-S-
-fi
-f-
4
Kanten rrr — rro also 1—2, femer 2 — 3, 8 — 4, 3 — B, 4 — 6, 5 — 6,
4 — 7, 7 — 8, 6 — 6 [Verbindung der gleichen Ecken in gegenOberliegenden Ok-
tanten). Im ganzen 116 Ecken und 180 Kanten bei66FI&chen {e -{- f = k -^ 2).
Eb empfiehlt sich, die Ecken bei dem Aufsuchen gleich wie oben zu nummerieren.
Die Figur stellt den Erjstall um 90 " verdreht dar, weil dabei die meisten Flächen
gut sichtbar werden. Bei anderer Stellung sind sämtliche Vorzeichen umzukehren.
DigmzedbyGoOgte
XII. Kapitel.
Kombinationen an hezagonalen Erystallen.
§ 95, Holoedrische Formen. Der Habitus der hexagonalen
Kristalle ist pyramidal oder prismatisch, d. h. säulen- und nadeiförmig
oder tafelartjg, je nachdem Pyramiden oder Prlsmea oder die Flächen
des basischen Pinakoides vorherrschen, welches letztere dann der Fall
ist, wenn die Centraldistanz dieser Flächen gegenüber der der an-
deren Formen sehr klein ist.
Die Eombinationsecken fallen entweder in den b&siscben oder einen pri-
mären oder sekund&ren Hauptschnitt nnd sind dann mit Hilfe der Formeln 1, 2
und 3 (§ 86) zu berechnen (wobei der in den Determinanten ursprOngUch vorkom-
mende, bei den Koordinaten Belbet aber wegfallende Faktor V^ wegen des Win-
kels von 60" durch VT zn ersetzen ist), oder es sind Zwischenecken, welche mit
Hilfe der allgemeinen Formel (§ 80) berechnet werden, wobei die Bezeicbnung der
Flächen wie in den abrigen Systemen dnrch nor drei Axenabschnitte genagt.
Eine Linie, die bei der Auswahl von zwei Axen als A^ Bn bezeichnet wird,
ist bei VertauBobong einer Ase mit der dritten als Ä^ B, oder alB An B, zn be-
zeichnen und dementsprechend ändern sich die Werte der Koordinaten der Schnitt-
punkte. Sind diese bei der ersten Auswahl der Axen x und y, so sind die Werte
im zweiten Fall x, = *-|-yi Vi = — y. im dritten Fall Xj = x-^-y, y, = r.
Es hat z. B. in Fig. 120 der Schnittpunkt von o^, s" und q" die Koordinaten
J' = I. y = s o<ler «1 = 3f yi = 3 oder «3 r= J, y, = -|, je nach Wahl
der Axea.
Eine grosse Mannigfaltigkeit in den Formen entsteht dadurch,
dass für jedes Mineral das Verhältnis a : c einen besonderen Wert
hat, also bei verschiedenen hexagonal krystalhsierten Mineralien im
allgemeinen verschieden ist. Ist es für zwei Mineralien von ver-
schiedener Zusammensetzung gleich, so nemit man die Mineralien
isomorph, gleichgestaltet. Da das Verhältnis a:c stets irrational
ist, so lässt sich die Länge der Äxen durch Messen nicht absolut
genau, wohl aber beliebig genau angeben.
Bei den Kombinationen ist wie bei den einfachen Formen stets die Lange
der Zwischenaxe = 1 (= 9 Quadratseiten) gesetzt und demnach Ci = — ^ —
(= 10,4 Quadratseiten), und c, = — ^— c.
Dniitizc-ctvCioogle
Id Fig. 119 ist eine fiächenreiche Kombination am Beryll
dargestellt und zwar m = oo P(l),
3-P-rC^)- Das durch Winkelmes-
sung bestimmte Verhältnis a:c ist
1 : 0,4999.
SeUt man, wie dies in der Fignr
geschehen ist, die L^ge dec Hauptaxe
gleich 5, so w&rde das Yerh<nis a:c =
10,4 : 5 = 1 : 0,481, was eine DifEarenz er-
giebt, welche kleiner ist, als die beim
Zeichnen ohnehin gemachten Fehler. Die
Lage der Ecken ergiebt sich aus der fol-
genden ZosammeDstellung , die Fl&chen
sind mit Bachetaben, wie in der in Fig. 130
dargestellten Nonnalprojelc^on bezeichnet.
»' = 2P(S), » = P(3),
Ecken
X
y
»
,..■
l-
Ji
oo'S'
r
T
,-.^
f
15-
5'.'o'
i
f
ai
-TT
ä-.o'
i
-5-
Sa
0^8'»!
l_
i
17
«s-w
w
Fig. ISO.
Bei der Normalprojektion hexagonaler Erystalle kommt das
Verhältnis a : c nicht in Betracht. Die Prismenflächen projicieren
sich als gerade Linien, die parallelen Kanten bleiben aach in der
Projektion parallel, so dass das Kennzeichen der Zonen erhalten
bleibt. In dem gewählten Beispiel liegt jede Fläche in zwei oder
drei Zonen, weshalb sich aus dem Axenverhältnis einer der Pyramiden-
flächen die Bezeichnung aller übrigen Formen berechnen lässt.
§ 96. Pyramidat-hemiedrische hexagonale Formen.
Der pyramidal-hemiedrische Charakter einer Form tritt nur dann
her\or, wenn Pyramiden oder Prismen der Zwischenstellung daran
/'irjr i\fiC,oog\Q
auftreten. Als Beispiel möge die am Apatit beobaclitete Kombi-
nation Fig. 121 dienen: F = oP(^), a = P2 (f ), x = P(-!f),
s = 2P2(^), .i=3P|-(l),
. = 2P(f), e=„P2(Jl),
»=»-Pt(-S-). ■»'=«P(1).
Die Wahl einzelner Sucbstaben zur
Bezeichnung bestimniter Flächen an Stelle
des Symbols in Zeichnungen ist allgemein
üblich , doch werden von verschiedenen
ForBchem Terschiedene Buchstaben ge-
wählt {Fig, 120 nach Groth, Fig. 121 nach
Naumann u. a.). Die Bezeichnung der
Fig. 121. Ecken wird dadurch sehi erleichtert. Bei
der Berechnung der Koordinaten derselben
empfiehlt es sich, eine Reihenfolge zu wUilen, wie im folgenden, in welchem Fall
man unter die Determinante aus den reciproken Ableitungszahlen der drei ersten
Flächen meistens nur die aus den reciproken Ableitungszahlen der folgenden
Fläche gebildete Reihe zuzusetzen hat, dann die nächste u. b. w.
Ecken
X
y
z
1. Poa;
--k
T
|-
2.
a^.
~ii
5S
lü
T
3.
.».
17
B
\
4.
geM
-■ir
1
i-
5.
sMu
2
-T
1
T
6.
Mae
1
-T
1
-3-
7.
uec
18
i-
|-
8.
cuM^
2
B
i
T
9.
«Jtf, «,
a
1-
s
1-
10.
„*.«,
■T
A
T
u.
«^.«
SS
»0
W
88
12.
.,.«
1
15
47
00
10
13.
«1 aP
h
IS
3Ö
T
D.,.Ei.ct,Googlc
— 101 —
In Fig. 121 sind nur die voa Tornsichtbarea Punkte und Kanten
gezeichnet. Auch bei dieser Kombination ergeben sich die Symbole
aller Formen aus dem Zonenverband, wenn eine der Pyramidenflächen
bekannt ist. Das Prisma dritter Ordnung stumpft die Kombinations-
kante zwischen den Prismen erster und zweiter Ordnung schief ab,
bildet dagegen mit « = =i
i = 4 und i
-■ horizontale Komhinationskanten, hat
§ 97. Skalenoedrisch-rhomboedrische Formen. Unter
den Kombinationen von Skalenodem mit Rhomboedern haben beson-
deres Interesse diejenigen, bei welchen die Kanten von Rhomboedern
Fig. 122.
Fig. 123.
durch die Flächen von Skalenoedem zugeschärft werden. Es schärft
jedes Skalenoeder die Mittelkanten seines „Rhomboeders der
Mittelkanten" zu, für welches m, = — — -^ gefunden wurde
(§ 60, Fig. 58). Ausserdem scMrft jedes Skalenoeder noch die Pol-
kanten von zwei Rhomboedern zu, welche man als „Rhomboeder
der längeren und der kürzeren Polkanten" zu bezeichnen
pflegt.
Du Zeichen des Rhomboedere der längeren Folkanten, Fig. 121, Iftsst Bich
mit der aua den reciproken AbleitimgszahUn von J, BnCm, AnBiCm und
AiS^Cm, den in einer solchen Kante EasammenstOBsenden Flächen, gebildeten
Determinante als Zonengleichung berechnen:
1
i('
-'ST?+
-il — —\ und t«, = »I /l + ii, also bei
■D,i,.„ab,GoOglc
— ~- ist m, = 5; es ist daher — 6A das Rhomboeder der längeren Polkanten
von Ä, = — 2-,
In einer kürzeren Polkante des Skalenoedera (Fig. 123) Btosaen z. B. die
Flächen ÄnB,Cm, A-hB„ C„ und -4,B, C™, zusammen. Daher:
= 0. Die Auflösung der Gleichung ergiebt
, also ist z. B. 4B das Rhomboeder der kürzeren Eaoten
8f f
von £, =
Die Längen der Hauptaxen der drei einem Skalenoeder einzu-
schreibenden Rhomboeder verhalten sich wie
2— rt:2»— 1;«+1
d. h.; Die Hauptase des Rhomboeders der längeren Polkanten ist so
gross wie die beiden Hauptaxen der Rhomboeder der kürzeren Pol-
kanten und der Mittelkanteo zusammen genommen, so dass, wenn
zwei der Hauptaxea bekannt sind, die dritte sich leicht berechnen
lässt
Fig. 132 zeigt das Rhomboeder — 5if in der Centraldistanz ^, Fig. 123
die Kombination von R, (1) mit 4 B (1) mit dem Verh&KniB a:c= 1: 0,866 (bei
Kalkspat 1:0,310) in der Hälfte des gewöhnlichen Maaastabes.
Eine Abstumpfung der Mittelecken der Skalenoeder wird auch
durch das Prisma erster Ordnung bewirkt.
Die Koordinaten der Kokpunkte auf den Polkanten werden in diesem Fall
wie bei Fig. 123 berechnet, und zwar die Funkte auf den längeren Folkanten
wie bei den holoedrischen Formen nach Formel 3 (§ 86): a: ^ y = -^, s = — ,
1 3 3
bezw. X = j/ = 1, z= — . Die kürzeren Polkanten führen von einer Polecke
nach dem Schnittpunkt zweier durch einen dazwischenliegenden Sextanten ge-
trennter Basiskanten, z. B. A, Ba und AtB^, der anf der Zwiacheniute liegt, und
a der Determinante
i""
Die von der entgegengesetzten Polecke ausgehende längere Polkante schnei-
det diese Zwischenaie in der Entfernung — - — — . Die Koordinaten des Schnitt-
'+^
ponktes lassea sich aus der Determinante unter BerOCküchtigimg der Central-
diataDzen berechneo:
für — H-^(l) ind i»P(l) dagegen « = y = -„-, 2 = — 1. Die abBtnmpfenden
Flächen sind in beiden Fällen Deltoide.
Das Prisma zweiter OrdnUDg, welches bei der rhomboedrischen
Hemiedrie nicht verändert wird, erscheint in Kombination mit den
Skalenoedem derart, dass es die Mittelkanten derselben abstumpft.
Die Zeichnung einer Bolchen Kombination kommt am einfachsten so zastand,
dasB mau durch alle Mittelecken des Skalenoedere (Fig. 58) mit der Hauptaxe
parallele, unter dch gleich lange PriBmenkanten zieht, und die untere Folecke am
dieselbe Strecke weiter nach unten setzt. Beträgt diese Strecke, wie bei Fig. 58,
drei Quadrataeiteu, so erhält man die Kombination R3 (-0-) .a>P2 (]).
Als Beispiel einer Kombina-
tion von stumpferen und spitzeren
Rhomboedern in verschiedener Stel-
lung möge der in Fig. 124 dar-
gestellte Chabasitkrystall in der
ForaP = +Ji(l),r = -|iJ(«),
n = — 2 B (I) dienen. Das Rhom-
boeder ( — ^E), welches die Pol-
kanten (von + E) gerade abstumpft,
heisst das erste stumpfere, das-
jenige, dessen Kanten durch das Fig. 124.
Rhomboeder (+ Ä) abgestumpft
werden ( — 2R), das erste spitzere Rhomboeder.
Das erste stumpfere Rhomboeder ist stets das Rhomboeder in
entgegengesetzter Stellung, dessen Hauptaxe halb so gross ist, das
erste spitzere dasjenige in entgegengesetzter Stellung, dessen Haupt-
axe die doppelte Länge hat.
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— 104 —
Die Kante der Flächen A,BiCm uai A-iB^Cm, also diePolkaote von
mB, wird abgestumpft durch die tautozonale Fläche -^^x-^i ''"•ii welche in dem-
selben Raumteil liegt, irie die abgestumpfte Haute. Aus der Determinante der
reciproken Ableitungszahlen
I 1 ^-
— 10-^
1 -L
: 0, folgt — = 0, also fl
Far den Chabasit ist a : c = 1,0858 (darnach wftre c in der Zeichnung
= 11,284, wofür 11,25 genommen wurde). Die Koordinaten der vier verschiedenen
Ecken sind: für die Polecke rr»-: 0,0, 4^: für rrP: 4-.-^.4r; rPn:
Die Mittelecken der Ehomboeder werden durch die spitzeren
Rhomboeder in entgegengesetzter Stellung abgestumpft; durch das
erste spitzere Rhomboeder in der Weise, dass die in der Ecke zu-
sammenstossenden Kanten in demselben Ver-
hältnis verkürzt werden.
Die Polecken werden durch die Basis ab-
gestumpft. Besonders häufig sind die Kombi-
nationen ffl R (1), R (~) bei denen die Basis
durch die Mittelecken geht, z. B. Kalkspat
— 4B(1), oB(J) und Manganspat 4fi(l),
Die' Abstumpfung der Mittelkanten erfolgt
Fig. 125. wie bei den Skalenoedem durch das Prisma
zweiter Ordnung qo P2.
Auch die Pyramiden zweiter Ordnung werden bei der rhombo-
edrischen Hemiedrie nicht verändert und treten in der vollen Flächen-
zahl auf. Als Beispiel diene die am Eisenglanz häufige Kombination
Fig. 125. ^P2(l), R(l), ^B(3). Die Mittelecken werden durch
die Pyramide zweiter Ordnung zugeschärft, die Polecke durch die
stumpfere Pyramide zugespitzt,
unter den Kombinationsecken sind die sechs primären BasiseckeD.
Hierzu kommen auf den sekundären Polkanten die Ecken mit den Koordinaten
-^, -^, — ^ und y T ' — ¥' U™ *'° richtiges Bild eines Eisenglanzkrjstalla
zu erhalten, muss man a:e möglichst gleich 1: 1,359 wählen, also als Einheit
der C-Axe 14, statt 18, was einem Asenverhältnis 1 : 1,732 entspricht.
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— 105 —
§ 98. Trapezoedrisch-tetartoedrische Krystalle. Wäh-
rend trapezoedrisch-hemiedrische Formen bis jetzt nur an zwei künst-
lich dargestellten Salzen (Rechtsweinsaures Antimonyl — Baryuni +
salpetersaures Kalium und das analoge Bleisalz) aufgefunden wurde,
giebt es einige trapezoedrisch-tetartoedrische Substanzen, darunter
der Zinnober und der Quarz. Ein Krystall des letzteren möge als
Beispiel dieser Art von Tetartoedrie dienen
(Fig. 126). Der tetartoedrische Habitus zeigt
sich au diesen Krystallen äusserlich nur bei
dem Auftreten von Flachen der zwölfseitigen
FjTainiden und der Pyramiden zweiter Ord-
nung, welche dann nur mit je sechs Flächen,
als tetartoedrische Trapezoeder — x^ bezw.
trigonale Pyramiden — s — erscheinen. Dabei
erscheinen an einem Krystall nie rechte und
linke Trapezoeder - und trigonale Pyramiden
derselben Art, sondern nur rechte positive
mit linken negativen und umgekehrt. Dar- pjg, i26.
nach unterscheidet man überhaupt rechte
Krystalle, wie Fig. 126, bei denen die Trapezoeder und trigonalen
Pyramidenflächen rechts von -\- R liegen, und linke, bei denen sie
links davon liegen.
Die häufig, aber stets untergeordnet, vorkommende trigonale
Pyramide ist s = —j — , wie aus den parallelen Kombinationskanten
mit P = -f- B und r = oa P folgt Die Trapezoederflächen liegen
mit — ^ — und z = — JJ und oo P in einer Zone und gehören dar-
nach allgemein zu den Trapezoedem mP- ^. , von denen x = ß-Py
am häufigsten auftritt. + R und — R treten nur selten mit gleicher
Centraldistanz auf. Die Kante P . r wird durch 3 R oder i It, die
Kante e . r durch — IR oder —IIB abgestumpft. Die abwechseln-
den Prismenkanten werden zuweilen (Cörrara) durch schmale Flächen
des trigonalen Prismas ^ — abgestumpft.
Fig. 126 ist die Kombination r = qoP(1), P = + B (|),
. = -^(l),» = Mi(l),. = i£i(§),»:»^l:.,.5a2)
statt 1 : 1,0999.
D„.„ab,GoOglc
Ecken
^
y
«
PPP
T
PPz
-T
T
T
PzS
-T
lö
17
20
Pax
ii
w
B.r
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1
ir
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1
T
xrP
i_
i_
T
s.r
~"2Ö"
1
9
T
zrP
_ S
1
^
rPr
'
T
§ 99. Rhomboedrisch-tetartoedrische Krystalle. Ehom-
boedrisch-tetartoedrische Krystalle werden als solche daran erkaniit,
dass Rhomboeder verschiedener Ordnung
an ihnen auftreten. Derartige Kry-
stalle, die Rhomboeder dritter Ordnung
-^ = ~T^^ (™g'- § 6*>)
' neben dem Rhomboeder erster Ordnung
— 2 B zeigen, welche erstere die Hälfte
der Kombinationskanten zwischen den
letzteren und dem Prisma zweiter Ord-
nung CD P 2 abstumpfen und sich da-
durch als Halbflächner der Skalenoeder
erkennen lassen, finden sich am Dioptas
Fig. 127.
Fig. 127.
liat folgende Ecken:
Die Kombination m =
— 2Ä{2), s = 2^:
oP2(l), r =
.öbyGoogle
Ecken
"
y
-
.„•
4
rr,
-j-
1
T
3
r.»
2»
W
i»-
.»»
|.
i
Sl
™„.
2
T
i
— ^
»"■
f
1
-X
§ 100. Hemimorphie an hexagonalen Krystallen. Als
Beispiel einer hexagonalen hemimorphen Substanz diene ein Krystall
von Turmalin, Fig, 128, welches Mineral von einer Eigenschaft, die
allen hemimorphen Substanzen zukommt, dass sie nämlicli beim Er-
wärmen polar elektrisch werden vor 200
Jahren schon den Namen Aschenzieher be-
kommen hat. Man nennt das Ende der Äxe,
welches beim Erwärmen positive Elektrizität
zeigt, den „analogen" Fol, dasjenige welches
dabei negativ elektrisch wird, den „anti-
logen" Pol. (Beim Abkühlen wird der
erstere negativ, der letztere positiv elek-
trisch).
Da der Turmalin rhomboedrisch krystal-
lisiert, treten bei der Hemimorphie das di- Fig. 128.
faexagonale Prisma und das primäre Prisma
nur mit der Hälfte ihrer Flächen, also als ditrigonale und trigonale
Prismen auf, weil von den 12 bezw. 6 Flächen, welche jene Formen
auch bei der Hemiedrie zeigen, die eine Hälfte dem oberen und die
andere Hälfte dem unteren Ende des Krystalls angehört. Das Prisma
zweiter Ordnung tritt dagegen vollflächig auf. Der analoge Pol ist
der Pol an dem + B, auf die Flächen des trigonalen Prismas auf-
gesetzt ist (unten in Fig. 128) und nicht auf die Kanten.
Die Kombination ist s = <»P2(1), p = xP-|^(^), l =
<»P(1), P = -i-B(3), = — 2B (nur am antilogen Pol), r =
— i ij (-y-) (nur am analogen Pol), a:c = 1 : 0,4474 (in der Zeich-
nung e = 4 1 also a:c = l: 0,4487).
.öbyGooglc
Ecken
.
y
^
1. PPP
8
2. PPo
s
T
18
3. Pol
s
f
T
4. Pps
T
13
—
5. «sP
e
-1-
Y
ß. ssr
s
s
1
^f-
7. «fP
17
ir
_ <fl
8. Plp
T
— 2
9. rPr
f
1
T
_ 19
10. rrr
~"H"
Bei den Ecken 4, G, 6, 7 sind die Koordinaten auf andere Axen bezogen
{TCrgl. § 95).
Da bei den trapezoedrisch-tetartoedrischen Substanzen in den
Richtungen der Nebenaxen HemimorpMe vorhanden ist, so ist zu er-
warten, dass z. B. bei Quarz die Nebenaxen die elektrischen Axen
sind. In der That fUllt bei diesem Mineral der analoge Fol stets
an die Kante, an der die Trapezoeder und trigonalen Pyramiden
erscheinen.
Die Fluren 122 — 128 zeigen Krystalle von trigonalem Cha-
rakter.
XIIL Kapitel.
Tetragonale Krystalle.
§ 101. Holoedrische tetragonale Krystalle. Die tetra-
gonalen Krystalle sind wie die hexagonalen pyramidal, prismatisch
oder tafelartig, je nachdem die Pyramiden und Prismen oder die
Basis vorherrscht. Als Beispiele der ersten Art können die in den
Fig. 98, 100 und 101 abgebildeten Kombinationen dienen. Prisma-
.öbyGoogle
— 109 —
tische Krystalle zeigen oft nur ein Prisma, das durch die Basis oder
eine Pyramide geschlossen ist. Ist die letztere von gleicher Ord-
nung, so sitzen die Flächen derselben auf den Flächen des Prismas
auf, ist sie anderer Ordnung auf den Kanten desselben, und kann
dann die Kombination einem Bhombendodekaeder ähnlich werden.
Ist die Basis vorherrschend, d. h. ist die Centraldistanz von o P re-
lativ klein, so werden Krystalle tafelartig.
Als Beispiele Säcbenreicherer Kombinationen mögen Fig. 129
und Fig. 130 dienen. Fig. 139 stellt eine Kombination des Zinn-
Fig. 129. Fig. 130.
erzea dar: «P(^), coPoc (1), «PS (^), P(-^), Po. (2), a:e =
1:0,666 (statt 1:0,672). Das ditetragonale Prisma ooP 3 stumpft
die Komhinationskante zwischen dem primären und sekundären Prisma
schief, die Pyramide zweiter Ordnung Pcc die Polkanten der Pyra-
mide erster Ordnung P gerade ab.
Ausser der Polecke (0, 0, 2 c) sind noch dreierlei Kombinations-
ecken vorhanden:
Fig. 130 zeigt eine Kombination des Zirkones a>P(|-), '»■P«' (f).
3P3(Ji),i>a),3i.(^).
Die ditetragonale Pyramide schärft die Polkanten der pri-
mären Pyramide von gleichem i» zu, also 3 P3 die Kante von 3 P;
dagegen schärft dieselbe Pyramide die Polkanten derjenigen sekun-
dären Pyramide zu, deren m halb so gross ist, also 3 P3 die Kanten
von I-Poo, Die Grösse von n in mPn lässt sich in diesem Fall
aus der Lage in der Zone von P und ooPco bestimmen, in der alle
mPn liegen bei denen m ^ « ist.
DigmzedbyGoOgle
— 110 —
§ 102. Pyramidal-hemiedrische Formen. Der pyramidal-
hemiedrische Charakter tritt an Krystallen nur dann hervor, wenn
Prismen oder Pyramiden der Zwischenstellung nehen Pyramiden und
Prismen erster oder zweiter Ordnung auftreten. Als Beispiel kann
Fig. 131 dienen, welche einen Krystall des Scheelit (Wolframsaurer
Kalk) in einer Stellung wiedergiebt, bei der die vorherrschende Pyra-
mide eine solche zweiter Ordnung ist, während die untergeordnete
Pyramide P als erster Ordnung gewählt ist, weil parallel zu ihren
Flächen deutliche Spaltbarkeit vorhanden ist. Die Fig. 131 zeigt
digt die Kombination e = P<x{\}, h = y -^ (sf)' " ~ "^{"9")'
s = -''-. ^^ (^^^y, a:c=l: 1,555 statt 1 : 1,536. ^ liegt links,
— „— rechts von F, alle drei Flächen mit Pi» in einer Zone.
Fig. 131. Fig. 132.
Die Eombinationsecken in Fig. 131 haben folgende Koordinaten: Die Ecken
im basischen Hauptachnitt (e, e, h) 1, -|-, 0; (h,h, o) -^, ~, 0; {o, o, s) -|-,
■j|-, 0; (g, «, e) — , 1, 0; die Ecke im aekundären Hauptschnitt (e, e, A)
T' T' T ' **'* ZwiBchenecken (e, A, o) — , -^, -j— , und (o, e, s) —, -j^-, -^.
In Fig. 132 ist die Kombination der Pyramide P mit dem Prisma
dritter Ordnung — n — ( ög ) dargestellt, welche sieh am "Wulfenit,
(Molybdänsaures Blei) oft noch mit hinzutretender Basis, findet.. Das
Prisma stumpft die Basisecken schief ab. Da die oberen Pyramiden-
und Basisflächen hierbei gewöhnlich eine andere OberflächenbeschafTen-
heit zeigen, als die unteren, auch zuweilen an dem unteren Ende
noch andere Formen hinzutreten, so bietet der Wulfenit ein Beispiel
von Hemimorphie im tetragonalen System.
DigmzedbyGoOgle
— 111 —
Aadere Beispiele sind kOnstlich dargestellte Yerbindimgen, wie das gleicb-
falls hemimorph-hemiedriBcke Rechtsveinsaure Äntimon;l-Baryum und das bemi-
morph boloedriBclie Succiqjodimit und Fenta-ErythriL
Die Kombinationsecken auf den Polkaaten Fig. 132 baben die Koordinaten
d' **' i)' ^'™ basischen Hauptschnitt (||, --A., o) und (i-, |-, o),
a : c ist ebenfalls 1 ; 1,555 statt 1 : 1,677.
§ 103. Sphenoidisch-hemiedrische Formen. Als Beispiel
einer sphenoidisch-hemiedrischen Substanz kann der Kupferkies
dienen. Derselbe zeigt nahezu reguläre Dimensionen a:c = 1 : 0,986,
80 dass, wenn die beiden Sphenoide mit gleicher Centraldistanz auf-
treten, eine Form erscheint, die sich von einem Oktaeder nur da-
durch unterscheiden lässt, dass die Flächen von -|- -^ gewöhnlich
Fig. 133. Fig. 1S4.
rauh oder gestreift die von — -s- glatt zu sein pflegen. Fig. 133
zeigt die beiden Sphenoide — -^ 0)^ + T" ^^^ ™**' *^®™ Prisma
zweiter Ordnung ao Poo (»). Fig. 134 ist die Korabination s- (1),
+ -f- (1), P 00 (-ll), 2Poo(-^), oP(~'j und zeigt bei gleicher
Centraldistanz von t}- — und — -^ holoedrischen Charakter.
In Fig. 133 sind nur zweierlei Ecken, vier mit den Koordinaten x = -^,
y = -ö", 2—1, und 16 mit den Koordinaten (-^, -^, -;1, In Fig. 134 sind
dreierlei Ecken, je 16 mit den Koordinaten/ - , ----, —\, (-^, -, --l und
a.|.«)-
«bjGooglc
— 112 —
Beispiele von trapezoedrisch-hemiedrischen tetragonalen
MiDeralieo sind bis jetzt in der Natur nicht aufgefunden. Einige
künstlich dargestellte Verbindungen, welche äusserlich holoedrisch
krystallisiert zu sein scheinen, sind als hierher gehörig teils an sog.
Aetzögureu, teils an der Cirkularpolarisation , welche nur enantio-
morphen Substanzen zukommt, erkannt worden. Beispiele davon sind
u. Ä. das achwefelsaure Nickel und das schwefelsaure Strychnin.
XIV. Kapitel.
Komtimationen an Erystallea ohne Hanptaze.
g 104, Holoedrische Formen des rhombischen Systems.
Die Mannigfaltigkeit der Formen ist im rhombischen System ausser-
ordentlich gross und zwar nicht bloss wegen der grossen Zahl der
Pyramiden, Prismen und Domen, sondern
auch wegen der Verschiedenheit der
Grundform selbst bei den rhombischen
Mineralien, und der Möglichkeit verschie-
dener Aufstellung desselben Krystalls,
Auch die Anzahl der rhombisch krystal-
lisierten Mineralien ist ausserordentlich
gross. Es möge gentigen, einen Krystall
darzustellen, an dem die verschiedenen
Arten von Formen vertreten sind. Fig. 1 85
ist die Kombination cc P cc (J), oo ^oo (|),
^'^" ^^^' 0P(2), ^Pii), P(|), Po^a), 2i*»{4),
bei der das Axenverhältnis a:b:c = 0,5:1:0,556 angenommen ist
(Oüvin o : 6 : c = 0,466 ; 1 : 0,5866).
Die drei Arten von Ecken haben die Koordinaten (x ■= -^ a , y = ~,
—). (4-. |. •).(!«. |.-)-
Hierbei treten die drei wichtigsten Zonen, die Zone der Prismen,
der Makrodomen und der Brachydomen hervor. Die Makroprismen
würden an der Form die Kombinationskante des primären Prismas
xP und Makropinakoides odPco, die Brachyprismen dagegen die
.öbyGoogle
— 113 —
Kante zwischen oo P und x JP a> abstumpfen. Die Kombinations-
k^ten in der Zone der Makrodomen wdrden durch steilere und
flachere Makrodomen abgestumpft, spitzere Pyramiden würden die
Kanten zwischen P und co P abstumpfen, Makropyramiden die Kanten
zwischen P und Poo, Brachypyramiden diejenigen von P und P -x..
Die Ecken der Form würden durch stumpfe Vertikalpyramiden bezw.
durcli spitze Makro- und Brachypyramiden abgestumpft werden.
§ 105, Hemiedrische rhombische Krystalle. Als ein
Beispi el hemiedrischer Ausbildung kann das Bittersalz dienen,
dessen Krystalle gewöhnlich die in Fig. 136 ab-
gebildete Kombination «> P, + -s- zeigen, wobei das
Prisma bei dem Axenverhältnis der Grundform a:h:c
^ 0,9901 : I ; 0,6709 nahezu quadratisch ist, was
zu einer Aufstellung veranlassen kann, bei der die
Prismenflächen als Pinakoide erscheinen. In diesem
Fall würden die Sphenoidflächen auf der einen Seite
als Makrodoma, auf der anderen als Brachydoma
erscheinen. ^'B- ^^^■
la der Zeichnung ist a := d = 1 und <: ^ -J angenommen, ccPC-^-) und
-|- -^ (■§). Der Schnittpunkt der Axen liegt in der Figur in der Mitte zvi-
schen zwei Linien, so dass die Endpunkte der Vertikalaxe in der Entfemnng
f c in Eckpunkte fallen. Die Koordinaten der Ewei Arten von Ecken sind
« = -J, y = 0, ^ = c und X = "i, y = -J, z = -1 c.
§ 106. Hemimorphie, Auch im
rhombischen System giebt es mehrere hemi-
morphe , Substanzen. Die . Fig. 137 stellt
eine derselben, den Struvit, in der Kom-
bination xPai (I), Pa> (1), 4Pa>(ii),
PoD (f) (diese 3 Formen nur am oberen
antilogen Pol), jPoo (1), 0P(^), die bei- Fig. 137.
den letzteren Formen nur am unteren, ana-
logen Pol, dar. Die Ase der Hemimorphie wählt man als Vertikalaxe.
DasAxenverhUtniBderOnrndforndeBStruTitiBt a:&:c = 0,5636 : 1 : 0,9168,
wofllr hier 0,555 : 1 : 1 gewählt wurde. Die Ecken haben die Koordinaten
V> a' '■) \ 9' 18' 9/ \ 9' »' «) \'' 8' V \t' fl' ar
DigmzedbyGoOgle
— 114 —
§ 107. MonokUne Krystalle. Im monoklinen System ge-
hören zur genauen Bezeichnung der Grundform eines bestimmten
Minerals drei Angaben, nämlich ausser dem Verhältnis' a:b:c noch
die Grösse des schiefen Winkels ß, den die jl-Axe mit der C-Äxe
bildet, und es ist deshalb die Möglichkeit verschiedener Aufstellung
eine noch grössere als bei rhombischen Krystallen.
Die Bichtung der echiefpu Axe kann ausser darch die Grösse des Winkels
auch durch das konstante Terh<nis bezeiclmet werden, welches zwischen den
beiden rechtwinkligen Koordinaten eines Punktes derselben besteht (Tangente des
Winkels). In den folgenden Zeichnnngen ist die Klinoaxe horizontal, die Tertikalaxe
schief gezeichnet. Als Beispiele kOnnen die in den Fig. 138, 139 und 140 dar-
gestellten Formen dienen, die sich häufig am Oips finden. Das Verh<niB, welches
Fig. 138. Fig. 139. Fig. 140.
die Sichtung der Yertikalase bezeichnet, ist hier 7:1 angenommen, was einem
Winkel von 81 ° 5' (ig fi = "}) entspricht, wahrend dieser durch Messui^; 81 " 52*
gefunden wird. Nimmt man als Endpunkt der Tertikalaxe den Funkt, der 8'/,
Qnadratseiten nach oben und '/i nach rechts liegt, so entspricht das einer Lange
von I V'^'l' ■ ¥ = 0,893, wahrend sie 0,416 betragen sollte, a : b ist 0,666 : 1
statt 0,689 : 1 angenommen. Das dem Winkel der Aien entsprechende VerhUtnis
findet man mit hinreichender Genauigkeit, wenn man den Winkel mit dem Trans-
porteur auf quadriertem Papier so auftragt, dass der Scheitel in einen Schnitt-
punkt Mit und ein Schenkel horizontal liegt. Der andere Schenkel wird dann
genau oder doch annUiemd durch einen anderen Schnittpunkt gehen.
Fig. 138 Stent die Kombination — P(l), coP(l), aoP(»(|)
dar, die häufig an eingewachsenen Krystallen des Gipses vor-
kommt. Die Flächen der Hemipyramiden bilden einen stompferen
Winkel, als die des Prismas und lassen sich dadurch von diesen
unterscheiden. [Ecken sind; (1, 0, 0), (^, -f, 0), (— 4, |, 1), (— 1, 0, 2)].
Bei Fig. 139 tritt zu den Formen in Fig. 138 noch die Basis OP(l).
Die Ecke ( — 1, 0, 2) wird abgestumpft, und es treten als neue Ecken
(0, 0, 1) und ( — 1, 0, 1) hinzu. Statt der Basis erscheinen auch
Hemiorthodomenflächen, die ganze Kombination oft mit abgerundeten
Kanten und Flächen (die sog. Linsen). An aufgewachsenen Kry-
.öbyGoogle
— 115 —
stallen erscheint zuweilen auch die positive Hemipyramide + P.
Fig. 140 ist die Kombination — P(l), +P(1), <oJ'(V), «PooCJ)
mit den Ecken (0, 0, 1), (0, i, |), Ü, i, \), Ü, 0, i).
Bei dem Kalifeldspat Fig. 141 und Fig. 142 ist das Axen-
verhältnis a:h:e = 0,695 ; 1 : 0,B65, ß — 63" 57.
In Fig. 141 und Fig. 142 ist c oll Hypotenuse eines Dreiecks genommen,
dessen eine Kathede (S) doppelt bd gross ist als die andere (2'/,), was einent
Winkel von 6So 26' eutspriclit und eioei L&nge von 0,631 statt 0,555 i^.a-.h
= 0,666": 1.
Fig. 141 zeigt die am Adular gewöhnliche Kombination ooP(l),
0P(1), +P=»(l)mitdenEcken(l,0,l), (0,1,1), (1,0,0). Fig. 142
Fig. 141. Fig. 142. Fig. 14S.
ist von Fig. 141 abgeleitet; indem man die Prismenkanten an dieser
Figur alle um c verlängert, bekommt P die Centraldistanz |. Ver-
bindet man die Ecken (0, 1, 1) statt mit (— 1, 0, 0) mit (— 1, 0, — 1),
so erhält man statt + -Poo(l) das steilere Hemiorthodoma + 2 Poo(|).
Verkürzt man dann die Kombinationskanten des Prismas mit der
Basis und dem Hemidoma imd die Kante zwischen diesen letzteren
Flächen auf die Hälfte ihrer Länge und verbindet diese Punkte, so
erhält man das Klinopinakoid oo P co (j). Der monosymmetnsche
Habitus tritt an monoklinen Krystalleu mit Hemipyramiden auch dann
deutlieh hervor, wenn der Winkel ß nahezu ein Rechter ist, wie das
beim Augit der Fall ist ß = 89° 38'. Die Zeichnung erfolgt dann
ganz wie bei rhombischen Krystallen. Fig. 143 ist die an dem Augit
häufigste Kombination — iP(3), aP(l), ooPoo(^), qoPoo(b).
Das Äxenverhältnis für Augit ist a : ä : c = 1,058 : 1 : 0,694, wofür
1,055 : 1 : 0,592, also a = 9 ^, c = 5 1 Quadrataeiten genommen wurde.
E.i.»dnd (_A,o.4) (4,0.4) (-4,4,4) (4,4,.)
«bjGooglc
— 116 —
Die Hemiedrie des monoklinen Systems, welche dario
besteht, dass tod den den aUgemeinsten Fall einer Form dieses Sy-
stems darstellenden Flächen einer Hemipyramide zwei in der Sym-
Dietrieebene aneinanderstossende Flachen wachsen, während die
parallelen Gegenflächen verschwinden ist bis jetzt an Mineralien noch
nicht nachgewiesen, dagegen bilden das Tetratbionsaure Kalium und
der Faratoluidoisobuttersäurester Beispiele hierher gehöriger darge-
stellter Substanzen. Die Basis, das Orthopinakoid und die Hemiort-
hodomen erscheinen dabei als einzelne von den Gegenflächen unab-
hängige Flächen , die Elinodomen und die Pyramiden in Gestalt
zweier in der Symmetrieebene anliegender Flachen und nur das
Elinopinakoid bleibt unverändert.
Die Hemimorphie zeigt sich im monoklinen System in
der Weise, dass die Flächen einer Form an dem einen Ende der
Symmetrieaxe unabhängig von den zugehörigen am anderen Ende
dieser Äxe vorkommen und die Symmetrieebene damit als solche
wegfällt, die Synunetrieaxe aber eine elektrische Äxe wird. Wäh-
rend üatürliche Verbindungen dieser Art bis jetzt nicht gefunden
wurden, gehören hierher neben dem schwefelsauren Lithium eine An-
zahl wichtiger organischer Verbindungen, unter anderen die Kechts-
weinsäure und die Linksweinsäure, das rechtsweinsaure Kalium,
-Ammonium und -Strontium, Rohrzucker und Milchzucker,
§ 108. Trikline KrystaÜe. Da im trikliuen System alle
Formen nur als Flächenpaare auftreten, so kann an und für sich
jeder Krystall jede beliebige Stellung
erhalten; doch pflegt man als Axen die
Zonenaxen der flächenreichsten Zonen
zu nehmen, oder die Stellung zu wählen,
bei der die Bezeichnung der Flächen
eine besonders einfache wird. Häufig
treten auch Prismen oder Domen voll-
flächig auf, und ist einer der Winkel
nahezu 90°, so dass die Aufstellung
wie bei monoklinen Krystallen nahe
liegt. Dies gilt z. B. auch für die tri-
klmen Feldspate, die in ihrem Habitus
Fig. 144. ^^'^ Orthoklas oder Kalifeldspat sehr
ähnlich sind, und als triklin nur daran
erkannt werden, dass Basis und Orthodoma bezw. Makrodoma auf
dem Klinopinakoid bezw. Brachypinakoid nicht senkrecht stehen
Dniitizc-ctvCioogle
117
und die PjTamiden- und Brachydomen als Viertelpyrainiden und
Hemidomen auftreten.
Fig. 144 kann als ein Beispiel einer flächenreichen trilUinen
Kombination gelten, wie sie z. B. der Kupfervitriol zeigt. Die
Kombination ist a = ooPoo(l), b = co?a)(l), c = oP(|),
p' = oo'P(l), p = aoP'(f), q = ,^co(^), q' = 'P, cc (2),
3"= 2'P, 00(1), o = P,(|), (/ — SP, 3(1).
Das gewählte Axeakreuz ist aus. der Figur zu ersehen, nur die
C-Axe erscheint in natürlicher Grösse, die beiden anderen Axen er-
scheinen ebenso wie die drei schiefen Winkel derselben verzerrt
Bei dem Kupfervitriol ist a:h:c = 0,5656 : 1 : 0,5499, a = 97 "39',
ß = 106 '49', j' = 77" 37', wenn die entspreehetide Aufstellung ge-
wählt wird.
Die Kordinaten der Ecken, die vrie die Flächen stets nur paar-
weise vorhanden sind, zeigt folgende Zusammenstellung:
Ecken
*
. l) «p»
. 2) po«'
. 3) •>»
\
.4) ,4,
4
>-5) ijo
4
^ 8) toc
■ 4
/^ 7) ocg-
-1-
4
i 8) s-s-o
T
2
_ 9) 8-.0'
4
-4
^10) sej.
-1
4
5
E .
t U) «j,«
T
4
12) «s'p'
2
»-13) «p'c
-4
«bjGooglc
— 118 —
Eine üemiedrie des triklinen Systems, weiche darin be-
steht, dass alle Flächen statt paarweise einzeln auftreten oder doch
bei gleichzeitigem Auftreten der parallelen Fläche verschiedene Be-
schaffenheit haben, ist an Mineralien bis jetzt nicht nachgewiesen,
wohl aber am unterschwefltgsauren Calcium, am sauren rechtswein-
sauren Strontium und anderen organischen Verbindungen.
Bei Formen dieser Art verschwindet die letzte Spur von Sym-
metrie, welche bei den holoedrischen triklinen Erystallen noch darin
zu finden ist, dass sie ein sog. Centrum der Symmetrie besitzen,
d. h. dass bei gleicher Centraldistanz der Flächen mit gleichem Axen-
Verhältnis der Schnittpunkt der Axen nicht bloss diese, sondern alle
durch denselben gebende Geraden, welche zwei Punkte der Oberfläche
verbinden, halbiert. Ein derartiges Centmm der Symmetrie besitzen
alle holoedrischen Formen, dagegen fetalt es allen geneigtflächig-
hemiedrischen und allen bemimorplien Formen.
§ 109. Uebersieht der Klassen nach den Symmetrie-
elementen. Mit Berücksichtigung der Holoedrie, Hemiedrie, Tetar-
toedrie und Hemimorphie kann man alle Formen in folgende 32
Klassen einteilen:
t Begnlärea System.
1. Holoedrisch-reguläre Klasse mit 3 Hauptsymmetrie-
ebenen (II 00 od) und 6 (gewöhnlichen) Nebensymmetrieebenen
(II cx>0). Die 3 Hauptaxen sind vlerzählige, die 6 rhombischen
Zwischenaxen zweizählige und die 4 trigonalen Zwischenaxen drei-
zählige Symmetrieaxen, Das Centrum der Symmetrie ist vorhanden.
2. Fentagonal-hemiedrische Klasse, mit 3 Nebensym-
metrieebenen ( 1 1 co cd). Die 3 Hauptaxen sind nur noch zweizählige,
die rhombischen Zwischenaxen fallen als Symmetrieaxen weg, 4 drei-
zaMge (trigonale) Axen und das Centrum der Symmetrie bleiben.
3. Tetraedrisch-hemiedrische Klasse mit 6 Nebensym-
metrieebenen (|| <x>0). Die 3 Hauptaxen werden zweizählige Sym-
metrieaxen, die 4 dreizähligen (trigonalen) Axen bleiben, die rhombi-
schen Zwischenaxen fallen als Symmetrieaxen weg, auch das Centrum
der Symmetrie fehlt.
4. Plagiedrisch-hemiedrische Klasse ohne Symmetrieebeae.
Die Symmetrieaxen sind wie bei der holoedrischen Klasse. Das
Centrum der Symmetrie fehlt
.öbyGoogle
— 119 —
5. Tetartoedrtsche Klasse ohne Symmetrieebene. Die Sym-
metrieaxen sind wie in. der tetraedrigch-Iiemiedrischen Klasse. Das
Centram der Symmetrie fehlt.
Ha. Hexagonales System.
6. Holoedrisch-hexagonale Klasse mit einer Hanptsym-
metrieebene (||oP) und 6 Nebensymmetrieebenen (3 || oof und
3 1 1 00 P 2). Die Hauptaxe ist eine sechszäblige, die 3 Nebeoaxen
und die 3 Zvischenaxen zweizählige Synunetrieaxen. Das Centrum
der Symmetrie ist vorbanden.
7. Hemimorph-holoedrißche hexagonale Klasse mit 6
Nebensymmetrieebenen (3 1 1 oo P und 3 1 1 oo Pg) und einer sechszähligen
Symmetrieaxe (Hauptaxe). Die Hauptsymmetrieebene, die zweizähligeu
Symmetrieaxen und das Centrum der Symmetrie sind weggefallen.
8. Pyramidal-bemiedrische hexagonale Klasse mit einer
Hauptsynunetrieebene (||oi^, einer sechszähligen Symmetrieaxe und
einem Centrum der Symmetrie.
9. Trapezoedrisch-hemiedrische hexagonale Klasse
ohne Symmetrieebene, mit einer sechszähligen (Hauptaxe) und 6
zweizähligen (Neben- und Zwischenaxen) Symmetrieaxen. Das Centrum
der Symmetrie fehlt.
10. Hemimorph-hemiedriscbe hexagonale Klasse ohne
Symmetrieebene und Centrum der Symmetrie, mit einer sechsz^ligen
Symmetrieaxe.
Wb. TrigonaleB System.
11. Ditrigonal-pyramidal-hemiedriscbe Klasse mit
einer Hauptsymmetrieebene und 3 Nebensymmetrieebenen (||coP),
einer dreizäbligen (Hauptaxe) und 3 zweizähligen Symmetrieaxen und
einem Centrum der Symmetrie.
12. Bhomboedrisch-bemiedrische Klasse mit 3 Neben-
symmetrieebenen (I I oo P2), einer dreizäbligen Symmetrieaxe (zugleich
sechszäblige Axe der zusammengesetzten Symmetrie), 3 zweizähügen
Symmetrieaxen (Nebenaxen) und einem Centrum der Symmetrie.
13. Hemimorph-hemiedrische trigonale Klasse mit 3
Nebensymmetrieebenen (|| «jP) und emer dreizäbligen Symmetrieaxe,
ohne Centrum der Symmetrie.
14. Trigonal-tetartoedriscbe Klasse mit einer Hauptsym-
metrieebene (|| oP) und einer dreizäbligen Symmetrieaxe, ebne Cen-
trum der Symmetrie.
.öbyGoogle
— 120 —
15. Kbomboedrisch-tetartoedrische Klasse ohne Sym-
metrieebene, mit einer dreizähligen Symmetrieaxe und elDem Centrum
der Symmetrie.
16. Trapezoedrisch-tetartoedrische Klasse ohne Sym-
metrieebene, mit einer dreizäUigen und 3 zweizäfal^en Symmetrie-
axen, ohne Centrum der Symmetrie.
17. Hemimorpb-tetartoedriscbe Klasse ohne Symmetrie-
ebene, mit einer dreizähljgen Symmetrieaxe und ohne Centrum der
Symmetrie.
m. Tatragonalea System.
18. Holoedrische tetragonale Klasse mit einer Hauptsym-
metrieebene {] 1 JP), 4 Nebenaymmetrieebenen (2 1 1 os P und 2 1 1 co P oo),
einer vierzähligen (Hauptaxe) und 4 zveizähligen (2 Nebenaxen und
2 Zwl&cbenaxen) Symmetrieaxen und einem Gentrum der Symmetrie.
19. Hemimorph-holoedrische tetragonale Klasse mit 4
Nebensymmetrieebenen (wie 18) und einer vierzäbligen Symmetrieaxe,
ohne Centrum der Symmetrie.
20. Fjramidal-hemiedrische tetragonale Klasse mit einer
Hauptsymmetrieebene (]|(>P), einer vierzähligen Symmetrieaxe und
einem Centrum der Symmetrie.
21. Sphenoidisch-hemiedrische Klasse mit 2 Nebensym-
metrieebenen (|| ooP) und 3 zweizähligen Symmetrieaxen (die Haupt-
axe und 2 Nebenaxen), ohne Centrum der Symmetrie.
22. Trapezoedrisch-hemiedrische tetragonale Klasse
ohne Symmetrieebene, mit einer vierzähligen (Hauptaxe) imd 4 zwei-
zähligen Symmetrieaxen (2 Nebenaxen und 2 Zwischenaxen).
23. Hemimorph-hemiedrische tetragonale Klasse
ohne Symmetrieebene, mit einer vierzähligen Symmetrieaxe, ohne
Centrum der Symmetrie.
24. Tetartoedrisch-tetragonale Klasse ohne Symmetrie-
ebene, mit einer zweizähligen Symmetrieaxe (Hauptaxe), ohne Centrum
der Symmetrie.
IV. BhombiBches System.
25. Holoedrisch-rhombische Klasse mit 3 verschiedenen
Symmetrieebenen (Axenebenen) und 3 verschiedenen zweizähligen
Symmetrieaxen (Axen) und einem Centrum der Symmetrie.
.öbyGoogle
— 121 —
26. Hemimorph-rhombische Klasse mit 2 verschiedenen
Symmetrieebenen und einer zweizähligen Sjnunetrieaxe, ohne Centnim
der Symmetrie.
27. Hemiedrisch-rhombische Klasse ohne Symmetrieebene,
mit 3 verschiedenen Symmetrieaxen, ohne Centrum der Symmetrie.
Y. HonoklinoB System.
28. Holoedrisch-monokline Klasse mit einer Symmetrie-
ebene (||aoPoo), einer zweizähligen Symmetrieaxe (Orthoaxe) and
einem Centrum der Symmetrie.
29. Hemimorph-monoklitie Klasse ohne Symmetrieebene,
mit einer zweizähligen Symmetrie^e (Orthoaxe), ohne Centrum der
Symmetrie.
30. Hemiedrisch-monokline Klasse mit einer Symmetrie-
ebene (||ooPoo) ohne Symmetrieaxe und ohne Centrum der Sym-
metrie.
TL TriUineB System.
31. Holoedrlsch-trihline Klasse ohne Symmetrieebenen und
Symmetrieaxen mit einem Centrum der Symmetrie.
32. Hemiedrisch-trikline oder asymmetrische Klasse
ohne alle Symmetrieelemente, auch ohne Centrum der Symmetrie.
XT. Eapitel.
Regelmässige Yerwachsnng von Krystallen.
§ 110. Parallele Verwachsung. Grössere Krystalle zeigen
sich hänfig aus kleinen Kryställchen (Subindividuen) in paralleler
Stellung zusammengesetzt, und zwar sind diese letzteren von der
gleichen Form, wie die ersteren oder auch von anderer Form.
Grössere Bhomboeder von Eisenspat, Manganspat, Kalkspat sind oft
zusammengesetzt aus Subindividuen derselben Fonn. Sind die letz-
teren nicht in vollkommen paralleler Stellung, so erscheinen sattel-
förmig gekrümmte Flächen und kugelige Formen (Sphaerosiderit)
oder garbenähnliche Gestalten (Manganspat). In anderen Fällen
zeigen die Subindividuen auch andere Gestalt, so sind z. B. Fluss-
es byCoogle
— 122 —
Spatoktaeder zasanunengesetzt aus kleinen Würfeln (Zinnvald) und
die Beschaffenheit der Oktaederfläctaen, die im Gegensatz zu den
glatten Wärfeiflächen an diesem Mineral stets rauh sind, rührt von
dieser Zusammensetzung aus kleinen Würfeln, deren Ecken auf den
Oktaederflächen vorstehen, hei*.
§ 111. Symmetrische Verwachsung zweier Krystalle.
Zwillinge. Zwei Krystalle sind häufig mit einander derart regel-
mässig verwachsen, dass sie eine Krystallfläche gemein haben und
zu dieser symmetrisch liegen. Die Krystallfläche, die dabei zur
Symmetrieebene wird, was sie vorher nicht war, muss dabei an den
Krystallen selbst gar nicht als Fläche vorhanden sein. Dieses
Gesetz der symmetrischen Verwachsung (Zwillingsgesetz), lässt
sich auch so aussprechen; Von zwei Krystallen, die ursprünglich in
paralleler Stellung zu denken sind, ist der eine um eine Axe
(Zwillingsaxe), welche auf einer Krystallfläche {Zwillingsebene)
senkrecht steht, um 180' zu drehen. Die Zwillingsebene ist stets
eine krystallographisch-m5gliche Ebene (mit rationalen Ableitungs-
zahlen) oder eine zu einer möglichen Kante, welche Zwillingsaxe ist,
senkrechte Ebene.
§ 112. Spinellgesetz. An Magneteisen und anderen
Spineilen finden sich häufig Zwillinge, wie Fig. 145, bei denen
zwei Oktaeder nach dem Gesetz, Zwillingsebene eine Oktaederfläche,
Fig. 145. Fig. 146.
Zwillingsaxe eine trigonale Axe, verwachsen sind. Denke man sich
ein Oktaeder, wie in Fig. 80, mitten durchschnitten durch die zu
der Oktaederfläche (vom, rechts, unten) parallele Zwillingsebene und
die vordere Hälfte um 180* gedreht, so wird die Mitte des Dreiecks
(rechts, unten) als der Endpunkt der trigonalen Axe (^, |, — J) und
ebenso die Höhen des Dreicks, ihre Lage beibehalten, während die
Ecken auf die entgegengesetzte Seite in gleichen Abstand von der
DigmzedbyGoOgle
— 123 —
Mitte kommen. Es entstehen hierbei CiestaUen mit „eiaspringen-
den" Winkeln, an denen sie sich als Zwillinge erkennen lassen.
Doch zeigen nicht alle Zwillinge derartige einspringende Winkel
Haben die beiden verwachsenen Krystalle die Fonn des Dodekaders
OD 0, Bo entstehen nach demselben Gesetz Zwillinge ohne einspringende
Winkel,' Fig. 146. Die Verwachsungsfläche zeigt auch in diesem .
Fall die Gestalt eines regelmässigen Secheecks, und schneidet von
den 6 zu der als Zwilliugsaze auftretenden trigonalen Aze parallelen
Kanten abwechselnd | and | ihrer Länge ab. Nach der Drehung
entstehen dann 6 Trapeze mit längeren Grundlinien, welche ^ der
Länge and kürzeren, welche | der Länge der Dodekaederkanten
Fig. 147. Fig. U8.
haben. Wären die Dodekaederflächen etwa längs der längeren Dia-
gonale gestreift, so wärden diese Trapeze federartig gestreift er-
scheinen. Die Seiten des Sechsecks treten auch ohne derartige
Streifung als sog. „Zwillingsnaht" oft deutlich hervor. (Zinkblende).
Man findet die Ecken des Eiyatalla in der Zwischenstellung, indem man
die Kanten des Dodekaeders abwechselnd nm ^ verlängert oder verkQrzt, was
sehr leicht geht, da jede Kante durch die vertikalen Linien des quadrierten Pa-
piers in S gleiche Teile geteilt wird.
Haben die Einzelkrystalle die Form des Mlttelkrystalls 0,ooOct>
Fig. 86, so zeigen die Zwillinge (Fig. 147) ebenfalls keine ein-
springenden Winkel. (Bleiglanz).
Fig. 147 wird von Fig. 145 abgeleitet, indem man die Mitten der nicht
durchschnittenen Oktaederkanten mit je zwei Ecken der Zwillingsebeue verbindet
Während die in den Figuren 145, 146 und 147 dargestellten
Zwillinge sog. Berührungszwillinge (Kontaktzwillinge) darstellen,
bei denen die beiden Einzelkrystalle an der Zwillingsebene verwachsen
sind und daran endigen, ist in Fig. 148 ein sog. Durchkreuzungs-
.öbyGoogle
— 124 —
Zwilling dargestellt, bei dem die beiden Würfel nach dem Spinell-
gesetz verwachsen sind, d. h. eine Oktaederfläche und die zugehörige
trigonale Axe gemein haben, bei dem aber der eine Krystall durch
den anderen gleichaam hindurch gewachsen ist, sodass über jeder
Fläche des einen Kristalls eine Ecke des anderen hervorragt. (Fluss-
spat).
liTur ganz ausnahmsweise zeigen natürliche Krystalle, solche
modellähnlicfae Gestalten, gewöhnlich sieht man dagegen auf grösseren
Krystallen kleinere in. dieser Zwillingsstellung aufgewachsen, und die
Ecken derselben aus den Flächen jener hervorragen.
Die Lage der Ecken des Krystalls in der Zwülingestelliing (in Fig. 148)
findet man ganz ähnlich wie in Fig. 145, indem man eich die Ecken als Eck-
ponlcte gleichseitiger Dreiecke (Tetraederfl&chen) nm die Endpunkte der trigo-
nalen Zvillingsase mit den Koordinaten i-^, -^, — -j-| und ( — -^, — j-, -=-l
in gleichem Abstand hemmgedreht denkt. Punkt P, der von diesem Eckpunkt
10 nach rechts und 4Vj nach unten liegt, kommt dabei nach P', der von dem-
selben Punkt 10 Quadratseiten links und 4'/t nach oben liegt. Ist ttbrigens die
Lage einer Ecke bestimmt, so ergiebt sich die der ftbrigen, indem man TOn ihr
aus die Kanten durch die Mitte der Kanten des Würfels In der normalen Stellung
zieht und aber die Schnittpunkte um die gleiche Länge verlängert und die
Parallelogramme fertig konstruiert.
§ 113. Zwillinge von hemiedrischen Krystallen. Da
nach dem allgeineinen Zwillingsgesetz die Zwillingsehene eine Sym-
metrieebene nicht sein kann, so sind im regulären System Zwillinge,
bei denen die Zwillingsebene eine Würfelfläche oder Rhomb^ndode-
kaederfläche wäre, an holoedrischen Krystallen unmöglich. Da aber
bei der tetraedrischen Hemiedrie die Hanptsymmetrieebenen als solche
wegfallen, so sind bei tetraedrischen Krystallen auch Zwillinge mög-
lich, bei denen die Zwillingsebene eine Würfelftäche ist.
Denkt man sich (Fig. 149) em Tetraeder + -„- etwa am die von linlts
nach rechts gehende Hauptaxe um 180* gedreht, so kommt die
obere horizontale Kante unten in die Lage einer Kante des Gegen-
tetraeders — 2"' ""^ ^^ gleiche geschieht mit allen übrigen Kanten
des Tetraeders. Die Gestalt, welche aussieht wie zwei Tetraeder
in Gegenstellung, welche sich durchdringen, ist also aufzufassen als
ein Durchkreozungszwilling zweier gleichen Tetraeder, wobei eine
Würfelfläche Zwillingsehene ist Die Kanten an den einspringenden
Winkeln sind die Kanten des Oktaeders, auf dessen Flächen je ein
Tetraeder aufzusitzen scheint. Denkt man sich die Ecken derselben
.öbyGoogle
stark abgestumpft, so erhält man Zwillinge der Kombination +-5-.
2" f^'S- ^^^)' '*^' denen die einspringenden Winkel nur wie
schmale Einkerbungen an Stelle der Kanten des Oktaeders erscheinen
(Diamant).
Fig. 150 erscheint wie eine Durchdringung zweier Pentagon-
dodekaeder 4~ 2 " ' 2 — ' '®' ^^^' aufzufassen als ein Zwilling
von zwei Pentagondodekaedem gleicher Stellung, welche eine Fläche
des Rhombendodekaeders 00 als Zwillingsebene gemeinsam
Fig. 149. Fig. 150.
haben und um die zugehörige rhombische Axe als ZwilUngsase gegen
einander um 180* verdreht sind. Während hei dem einzelnen Penta-
gondodekaeder, wie überhaupt bei pentagonal-hemiedrischen Formen,
die gewöhnlichen Symmetrieebenen (|| oo 0) in Wegfall kommen,
treten sie bei diesen Zwillingen wieder als solche auf, sodass auch
bei diesen, wie bei den vorher besprochenen Zwillingen der tetra-
edrisch-hemiedrischen Formen, der Grad der Symmetrie wieder der-
selbe ist, wie bei den holoedrischen Formen. Zwillinge wie in Fig.
150, oft noch mit Abstumpfung der längeren pentagonalen Kanten
durch odOco, zeigt häufig der Eisenkies. Man nennt dieselben
auch wohl Zwilhnge des eisernen Kreuzes. Die Kanten in den ein-
springenden Winkeln sind die Kanten des Pyramidenwürfels.
§ 114. Hexagonale Zwillinge. Als Beispiel eines Zwitlings-
gesetzes im hexagonalen System möge das nur an hemiedrischen
Krystallen mögliche und am Kalkspat häufige Gesetz dienen, wonach
die Basis Zwillingsebene und die Hauptaxe Zwillingsaxe ist. Fig. 161
.öbyGoogle
— 126 —
zeigt zwei symmetriscli zur Basis verwachsene Skalenoeder des Kalk-
spats, das untere in der Stellung von — R, (Fig. 55), das obere
in der Stellung von -|- B^ (Fig. 58). Die Verwachsungsfläche ist
das Zwölfeck, welches den basischen Hauptscfanitt der holoedrischen
Form 3 P| darstellt (Fig. 29 im halben Massstab). In Fig. 153
sind zwei Khomboeder, welche nach demselben Gesetz mit einander
verwachsen sind. Die Verwachsungsfläche ist in diesem Fall der
basische Hauptachnitt der Pyramiden erster Ordnung. Derartige
Fig. 151. Fig. 152. Fig. 153.
Zwillinge lassen sich öfters an Spaltungsstücken (Auerbach a. d.
Bergstrasse) beobachten, bei weiterem Abspalten verschwinden die
einspringenden Winkel und man erhält eine scheinbar trigonale
Pyramide.
Bei Kombinationen mit Prismen entstehen, da diese bei der
rhomboedrischen Hemiedrie unverändert bleiben, keine einspringenden
Winkel, und lässt sich dann der Zwillingscharakter ausser an der
meist sichtbaren Zwillingsnaht nur daran erkennen, dass die gleich-
artigen Polkanten der Skalenoeder und die der Bhomboeder einander
gegenftberliegen. Dies zeigt der in Fig. 153 dargestellte Zwilling
der Kombination ooP, B, (vergl. § 95).
§ 116. Lage der Ecken der Krystalle in der Zwillings-
stellung.
a) Punkte auf der Zwillingsebene. Ist die Zwillingsebene,
wie in den bisher besprochenen Zwillingen eine zu einer Krystall-
fläche parallele Ebene, welche durch die Mitte des Krystalls, also
.öbyGoogle
— 127 —
den Schnittpunkt der Axen geht, so ändern bei einer Drehung |
um 180° die Koordinaten aller in diese Ebene fallenden Punkte nur i
ihre Vorzeichen, der Funkt 0, um den die Drehung erfolgt, behält \
allein seine Lage bei,
b) Punkte auf der Znillingsaxe. Die ZvilUngsaxe ist der
geometrische Ort aller Punkte, welche bei der Drehung ihre Lage
nicht ändern, es ist die gerade Linie, welche auf der Krystallfläche,
zu der die ZwilUngsebeue parallel ist, senkrecht steht.
c) Punkte ausserh^b der Zwillingsebene ändern bei der Drehung
weder ihren Abstand von der Zwillin^ebene noch von der Zwillings-
axe, oder, was dasselbe ist, von dem Punkt, in dem die Zwülingsaxe
die zu der Zwillingsebene parallele Fläche trifTt.
Unter der VorauSBetzung rechtwinkliger Axen und Koordinaten l&SBt Bich
der Abstand ^ ^ OF einer beliebigen Flftche ABC TOm Schnittpunkt der Axen
wie folgt berechnen: F ist (Fig. 151] der Schnittpunkt der 8 Höben von ABC,
OF die Schnittlinie der 8 zn den Axenebenen senkrechten Ebenen OAS, OB T
und OCS, in welche auch die Koordinaten x, y und z f&Uen.*)
Aus der Ähnlichkeit der rechtwinkligen Dreiecke OFE nnd OCR folgt
OR . 00
OF: ORzzi OC: CR also OF = -
VR
Ans der Ähnlichkeit der rechtwink%en Dreiecke OÄR nnd OAB folgt ebenso
OB : OA = OS : AB; setzt man hierfür die Werte ein, eo erb< man
CA' = Oä' + c' = ^. , .7 ,
o' T ji T c.
*) Errichtet man OB X AB, so ist AB senkrecht zur Ebene COR, denn
esstebtsenkrechtauf OJf und it^if der Parallelen zu OC in der Ebene COR, die
wie OC auf der Ebene ABO und also auch anfallen in der Ebene durch ihren
Fnsspunkt R gezogenen Geraden senkrecht steht. Ist aber AB senkrecht zur
Ebene COR, so ist es auch senkrecht auf der Geraden CR nnd diese also eine
Höhe des Dreiecks ABC. Dasselbe gilt für AS undBT*, wenn OSXBC nnd
OT±.AC. Da die Ebenen COR, AOS nnd BOT auf der Ebene ABC als
Neigungsebenen dieser Ebene zn deu Axenebenen senkrecht stehen, so steht
auch ihr DnrchBchoitt OF auf ^SC senkrecht.
DigmzedbyGoOgle
Die Höhen der ähnlichen Dreiecke OFB und OCB yerhalten sich wie die
Grundlinien, aUo ist
0*'. OS .._, ,.
z.OF= OS
OS.OC ,
;,CR oder x =
OB'.
s^j— und nach Gleichung 1)
= = — . Auf gleiche Weise findet man a; = ■£- und y = ^.
Jedem Punkt auf der Ebene ABC entspricht ein Punlct auf der Zwil-
lingiebene, den man findet, wenn man von ihm eine Senkrechte auf diese fällt.
Die Differenz der EooTdinaten dieser einander entsprechenden Punkte ist für
Fig.. 154.
alle Punkte derselben Ebene gleich den Koordinaten des Punktes F auf der
Zwillingsaxe. Hat ein beliebiger Punkt P im Räume die Koordinaten x, y, a,
so lässt sich durch ihn eine Ebene parallel zu ABC legen, welche die Central-
distauz d hat. Der in diese Ebene fallende Punkt auf der ZwilUngsaxe hat dann
die Koordinaten — '—, — j
. Die Koordinaten des entsprechenden Punk-
tes auf der Zvillingsebene sind dann
Der Punkt P hat uch mitgedreht, ohne dasB sich sein Abstand tod der Zwitlings-
ebene geändert hat, und seine Koordinaten sind vor wie nach um die Koordinaten
des Punktes auf der Zwillingsaxe grösser, als die des entsprechenden Punktes
auf der Zwillingeebene, also
_ 2d.g'' _ 2d.e* _2d.^^
^' ist für alle Punkte gleich, d dagegen für die verschiedenen Funkle ii
all-
.öbyGoogle
— 129 —
gemeinen TerBchieden, nnd nar für die Punkte gleich, welche in derselben zu
der Fläche ABC par&Ueleti Ebene liegen, nnd viid gefunden ans der Oleichoug
f + y + y = d (-»ergl. § i),
wobei X, y, z die Koordinaten des Punktes P und a, b, c die Parameter der
KryBtallflikche sind, mit welcher die Zwillii^ebene parallel ist.
Beispiel. -Spineilgesetz. Fig. 145 Zwillingsebene parallel A^ 8,0—1, also
« = 1, 6 = 1, c = — 1. p* = , , , I - t-i— .-^— y =■ -«-■ Die Zwilliagsebene
a' 0^ -\- a' t' •\- o' c' 3
geht durch die Mitte von S Okt&ederkanten, der Funkt (o, -^, -y) mit zusam-
men mit (o, — -, ^Y Die Endpunkte der Aien vl,,B,,C, Terfindera
hre Lage, d ist in diesem Fall gleich I. Der Punkt A, = (1, 0, 0) bekommt
,. „ ... 2d.o= 2,12 2
die Koordinaten x, = — ^ a: = -g — 1 = — -^, yi = -g-, s, = ^.
B, = (0, ,, 0) „d (1 ,-->-,_ I) , c, = (0, 0, _ I) wd (1, 1, i).
Punkt P in Fig.' 148 = (— 1 , 1 , — 1) gelangt bei der Deckung nach P,
/5 1 1\
§ 116. Tetragonale Zwillinge. Als
Beispiel eines Zwillingsgesetzes im tetragona-
len System möge das, wonach die am Zinnerz
(und Rutil) sehr häufig auftretenden Zwillinge
gebildet sind, dienen. Zwillingsebene ist hier-
bei eine Fläche der Pyramide zweiter Ordnung
f OD, Fig. 155 zeigt einen Krystall von der
Kombination oo P (1), «Pro (|), P (2),
Po. (A) a:c = l: 0,666 (vergl. Fig. 129) ^'^- '^^■
durch die Zwillingsebene mitten durchschnitten, und die untere Hälfte
um 180" gedreht.
Die einfache Form zeigt drei Arten von Ecken ^0, 0, -j- c\, (—, -j-, A ,
(~, -|-, -|c). DieZwillingsebene .iaoB, tX-linderCenmidistanzOschneidetdie
Prismenflacben in den Punkten (|, \, -1 c), (|, - y, - 1 c), (|, |, | o) ,
(—, — ^, ^c) nnd den entgegengesetzten Punkten, in deren Lage diese
Punkte bei der Umdrehnng kommen ( ^, ~, ~ e), ( — |-, -J"' T *) '
In der Formel o' = ■ , ,, ■ . — ,,,.,. = —. ; =- hat man, da
,1 -p 1,1 -r (.
Joo B, C—i id = 0) Zirillingsebene und a:6:tf = l:l;|i8t,a = oo,i = l,
Ni«i, ET^Bt&llbesohTelbang. 9
Dui.tizc-ctvGoogle
c = — * s
. setzen und erhfilt dum ^' = -
In der folgenden
+ 1 + }
Tabelle und unter x, y, z die Koordinaten der Ecken vor der Drehung, unter
^i< yit 'i ^'^ Koordinaten dersellwn nach der Drehung, unter d die Central-
diatanz der durch die Ecke gelegten Fliehe Jgo £, ^— i eingetragen.
d
'
y
'
«,
y.
-,
-i
1
-\
-,
1
73
w
i
--«■
-T
-.
4
"78""
w
T
T
-4
-«
5
53
- w
-;
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_il
i
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5
3 *
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32
->■
I
e
-4
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1
Ä
32
117
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5
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-«
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Kl_
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4
-«
4
^
40
39
i
4
-4'
- 4
ES
M"
-S
--i-
4
5
"3
■i-
25
~ U7
T
-j"
W
-w
In Fig. 156 ist ein Zwilling nach demselben Gesetz, wie Fig,
155 dargestellt, doch geht hier die Zwülingaebene nicht durch die
Mitte eines Krystalls, sondern die Verwachsungsfläche ist eine zu
AqoB, *^--if parallele Fläche in der Centraldistanz \. Die Figur
zeigt die beiden Krystalle vor der Drehung (mit parallelen Axen,
punktiert) und nach der Drehung.
Denkt man sich das Axenkreuz bo verschoben, dass der Schnittpunkt des-
selben in dieHitte der Verwachsungsflftclie fällt, so ftndem sich die Koordinaten
aller Punkte um die Koordinaten dieses Punktes, also in diesem Fall Um ;v =^ 0,
17 11
y = -5-1 « = — v-c, es bekommt also z. B. die untere Folecke (0, 0, — s- c) die
.öbyGoogle
Koordinaten a: = 0,y = ^, * = — 3e, nnd
nach der ümdrehnng die Koordinaten ^ = 0,
§ in. Rhombische Zwillinge.
Der in Fig. 157 dargestellte Zwilling des
Aragonits zeigt als Zwillingsebene eine
Fläche paraUel od P {^„, B, C^).
Die Kombination ist a>P(l), ^»(1),
a> P(xs{^) bei dem Axenverhältnis a:b:c =
0,6228 : 1 : 0,7207).
Die Punkte auf der Zwilliiigse1>ene haben die Koordinaten ^ = 31 y = 31
s = I , die man für den Schnittpunkt von A^ B, Coo Wi = i) 1 -^ _ i ^i f^oo
(d, = 0) und -Iq-, B, C, (d, = — 1) berechnet; daraus erh< man durch Ver-
tauBchung die drei anderen Punkte (a.ii— Di (— sj— iiS)i ( — h — h — S)-
Zur Zeicimiing des Zwillings genOgt die Bestinunnng der Lage von 3 Funkten.
Fig. 156.
0,666 : 1 : 0,733 (statt
- 3
'
'
' l + i "
d
X
y
-
*1
Vi
«.
1
-.
•
■5-
-^
■
s
1
M
117
■^
~ 's*^
1
!
-T"
~ T
B
8
m"
■n-
a ,
- T"
Die Zwillingsbildung nach diesem Gesetz ist häufig eine wieder-
holte; indem eine Fläche mit grösserer Centraldistanz als zweite
ZwUlingsebene auftritt, entsteht zwischen dieser und der ersten eine
„Zwillingslamelle", deren Dicke der Differenz der Centraldistanzen
der beiden Flächen entspricht. Oft sind mehrere solche Zwillings-
lamellen vorhanden; sind dieselben sehr dünn, so zeigt sich diese
wiederholte Zwillingsbildung nur in emer Streifung der Domenflächen
parallel einer Kombinationskante mit dem Prisma,
DigmzedbyGoOgle
— 132 —
Als einfachee Beispiel eines Durcbkreuzungszwillings kann der
in Fig. 158 dargestellte Zwilling des Arsenkieses dienen, der zwei
Krystalle der Kombination «-P(l), \ P'x (1) (gestreift) parallel Poo
(-4-1 5 Qo Ci) verwachsen zeigt
Fig. 157. F^. isa
Das AxenvethUtiiia iata:b:e=i 0,6666 : 1 : 1,188S (statt 0,«851 : 1 : 1,1859).
Der Punkt (a, 0, -~ c) bei dem d = — ~ erhftlt die Koordinaten {■— , 0,
— isw) ' ""^ ***^ Pnokt (a, 0, — x ") ' ^'^ T'elchen rf = — -j-, wird zu dem
Punkt (^, 0, -^); e'= jgi-.
Am Staurolith finden sich Zwillinge, bei denen sich die ein-
zelnen Krystalle unter rechtem Winkel zu kreuzen scheinen (Fig.
159). In Wirklichkeit sind es Zwillinge nach
einer Fläche des Brachydomes f^oo; da
aber das Äxenverhältnis der Grundform des
StauroUths a:b:c = 0,4803 ; 1 : 0,6761 ist,
also b:c fast 1: |, so vertauschen sich bei
der Drehung nur die Axen b und c, woraus
sich die Zeichnung derartiger Zwillinge von
selbst ergiebt.
Flg. 159. ^^ ^gj. Kombination ooPCI), «P»(i), ÖP(1)
Bind nur zwei Arten »on Ecken (1, 0, 1) und
(f 1 ^1 l)i '""il' ^^ Umdrehung (1, 1, 0) und {— -|, 1, j). Die Kanten, in denen
sich die beiden Krystalle schneiden, begrenzen iwei Sechseck«, welche den
DomenflELchen f P <» (0) entsprechen. (a:b:c ist gleich 0,5 : 1 : 0,666 ange-
nommen).
§ 118. Lage der Flächen der Krystalle in der Zwillings-
stellung. Ist die Lage der Ecken der Krystalle in der Zwillings-
stellung bestimmt, so kann man aus den Koordinaten von drei in
einer Ebene liegenden Punkten auch das Axenverh<nis dieser Ebene
berechnen.
DigmzedbyGoOgle
— 133 —
ht atbtc das ÄxenverhUtais der Omndfonn, bo hat eine Ecke im all-
gemeinen die Koordinaten xa, yb, ze. Liegen drei Punkte P, (», a, y, h, 2, e),
f, (lEja, y,*, «j«) und P, (a^o, y,J, 2,e) in einer Kbene ApE^ Cr, Bo gelten
folgende drei Gleichungen (vergL § 54):
1
r--V~ = 1 oder — -«1 + — •y, + — «, = 1
und— -.«, + — -.y,+ -—z, = 1 nnd —--iE, + — -.yj + — -e, =
Die Auflösung dieser Gleichungen etgiebt:
J_ = {. + h -t- f. J_ ^ i. +ii+t, _L ^ c+Ci+c,
P ^i£i + a:jfi+a^Ej ' q ■ J±aT,yiS, ' r Z + ar.yjS, '
wobei f„ f„ ^3 die Subdeteiminanten von x^, x^, «„ tJ^, <)„ ^j die Subdetenninanten
voiiy,,yi,y, und^nCtiC, die von «„«„^ in der ans den Koordintiten der drei Punkte
gebildeten Detenoinante sind. Da n = — nnd »t >= — gesetzt werden kann,
80 folgt daraas:
„ _ ni+tt + 1i und Bi — ''' + '' » + 1'
ii+h + h t+f, + f)
Da diese Werte für » und m rationale Zahlen sind, so ist da-
mit der Satz bewiesen, dass an symmetrischen Zwillingen jede
mögliche Fläche des einen Krystalls
auch eine mögliche Fläche an dem
Krystall in der Zwillingsstellung ist
Als Beispiel möge der in Fig. 160
abgebildete Zwilling des Stauroliths die-
nen, bei dem die Fläche A>i, B^ C-'i, der
Braehypyramide ^F\ Zwillingsebene ist.
Die Kombination ist «)P{1), qo Pco (|),
öP(|-), das Axenverhältnis a:b:c = 0,5 :
1 : 0,666.
Ist die Zwillingsfl&che statt ^£C ^„£,C», Fig. 160.
so ist die Formel für (^ (§ 115) entsprechend um-
zugestalten in p' = — j j — . Die Koordinaten von F sind — ,
V ~mc'
Sind xa, yb, zc die Koordinaten eines Punktes P aof der zu A^By Cm
parallelen Ebene mit der Centraldistanz ä, so sind die Koordinaten des Pnnktes
P, nach der Drehung:
_ 2d.e^ __ _ Zd. Q* _
S«*-?' ,1-, ,, 2rf.o'
.öbyGoogle
Der Punkt P (Fig. 160) hat die Koordinaten xa = la, i/b = 0, tc =
- — c, — - + ~ — |- - — = d oder h y + — = ^ 'st die Formel zur Be-
rechnimg der Centroldiatanz d, sie ist fur den Pnnkt F =
1 a 2J
Daher iBt x, = -p
1-+»+:
i-i*'"*"»-«
Die folgende Tabelle giebt die Koordinaten der 6 Ecken der unteren BasiB-
fläche vor and nach der Drehung nnd die Centraldistanzen. Bei Umkehrung aller
Vorzeichen erh< man die 6 anderen Punkte.
d
X
y
-
-.
yi
.,
1.
5
3
1
~ T
23
n
15
17
l7"
2.
IS
9
T
1
T
s
94
31
"t
3.
IT
T
-T
-T
■BT
4r
■i-
4.
2_
z
1
T
— ä"
98
51
7^
84
5.
T
-T
-T
_ i
IT
SS
if
6.
1
— 1
,
3
a
25
17
Tt"
-S-
AuB den Koordinaten von je drei Punkten kann man nun die Parameter
der Flache bestimmen, in Teiche sie fallen. Die rechte Brachypinakoidfl&che
enthält die Funkte 2, 4 und den en^gengesetzten Punkt zu 3. Die Determi-
nante der Koordinaten heiset:
Da die gleichen Nenner der Brüche in den ÄuadrOcken für n und m sich
wegheben lassen, so braucht man nur die Determinante aua den ZBhlem zu bilden
und deren Subdeterminanten zu snchen, welche faeiasen:
102' ] 81 196 1
102" "196 14 I
.öbyGoogle
Die BTachypinakoidfläche ^oo-^i^co ^^ ^^^ >° ^^ Fläche ApBqCr
uk ^- Tsk •- ük = T '-'^-T' "• "' •"» ■"• ™*»
-^*ß_i *-Li der Brachypyriiniide ffP| geworden, ihre Centraldistauz ist ans
den Koordinaten eines der drei Punkte zu berechnen mit Hufe der Gleichung:
a;, ^1 _ 94 . 8 31 3.3 _ 17
" - « +*<-|- „ - 51.4 51 34.4 - 24"
Auf gleiche Weise findet man durch Rechnung aus den Koordinaten der
Punkte I, 2 und den entgegen gesetzten von 5, dass die PrismenäOche ^(B, Cqo
sich in AieB, C s eine Fläche dei Brachypyramide jj^i'-p in der Zentral-
T ~ TT'
difitanz -^, und ans den Koordinaten der Punkte 4, 6 und den entgegengesetzten
Ton 1, dass die Priamenfläche .,1 — 1 ß, Cgo sich in ^32_B— i Cis einenächeder
BrachTpjramide -^P— in der Centraldistanz -^, verwandelt. Die Basis wird
zur Fl&che der Brachypyramide f| J*"!" -ds Bi Cot im Abstand "-.
'2 16
Nachdem auf diese Weise die Lage der Flächen bestimmt ist, lassen sich
nun auch die Koordinaten der Punkte berechnen, in denen die Prismenkanten
des einen Krystalls die Fl&cben des anderen schneiden, es sind dies die Pnnkte
/, „l\/26 7 29\/2 1 25 \ ./ 1 1 5\
§119. Monokline Zwillinge. Im monoklinen System können
alle Flächen mit Ausnahme des EUnopinakoids als Zwillingsebenen
auftreten, am häufigsten Bind jedoch Zwillinge parallel zu dem Ortho-
pinakoid oder einer Orthodomafläche.
Fig. 161 stellt einen Zwilling des Augits von der in Fig. 143
abgebildeten Kombination parallel coPco dar, wobei auch hier der
Winkel ß statt 89' 38' als ein rechter Winkel angenommen, wodurch
die Zeichnung ausserordentlich einfach wird, ohne wesentlich von der
genauen Form verschieden zu werden.
Bei dem in Fig. 162 wiedergegebenen Zwilling des Gipses
von der in Fig. 138 abgebildeten Kombination, aber mit vorherr-
schendem Prisma, ist die vordere Hälfte um die auf co P 00 senk-
rechte Axe um 180" verdreht. Die Prismenkanten behalten dabei
ihre Richtung, die Ecken auf denselben werden erhalten, indem man
Senkrechte in jeder Ecke auf den Kanten der hinteren Hälfte er-
richtet. Während derartige Zwillinge an den aufgewachsenen Gips-
krystallen sehr häufig sind, zeigen die eingewachsenen Krystalle
meist Zwillinge parallel — P<». Fig. 163 zeigt einen solchen, von
.öbyGoogle
— 136 —
der Kombination ooP» (|), — P(l), '»-P(l), oP(i) mit Hilfe von
Senkrechten zur Fyramidenkante konstruiert. Hat die Basis grössere
Centraldistanz, so kann der einspringende Winkel unten ganz ver-
Fig. 161. Fig. 162. Fig. 163.
schwinden und die vier Prismenflächen bilden dann scheinbar eine
rhombische Pyramide. Das andere Ende zeigt statt der Basis beider-
seits gerundete Flächen (vergl. zu Fig. 139).
luFig. 164istdasamgemeinen Feldspat (Orthoklas) ausser-
ordentlich häufige sog. Karlsbader Zwillingagesetz erläutert. Der vor-
dere Krystallzeigtdie Kombination oaP(l), coPoo(^), oP(|), 2Pqo(1)
(vergl. Fig. 142) in der gewöhnlichen
Stellung und, mit punktierten Linien,
denselben Eryatall in der ZwUlingsstel-
lung, d. h. um eine zum Orthopinakoid
odPcd senkrechte Axe um 180' verdreht.
In dieselbe Stellung konunt der Kry-
stall auch, wenn man ihn um die Ver-
tikalaxe um 180" dreht, dann ist die
dazu senkrechte Ebene (siebe Figur)
keine krystallonomisch mögliche Fläche,
aber senkrecht zu einer möglichen Kante.
Fig. 164. Der Krystall in der Zwillingsstellung ist
nun nach links (im Bild hinten) verschoben,
so dass sich die beiden Krystalle mit ihren linken Klinopinakoidflächen
berühren; wäre der Krystall nach rechts verschoben, so würden sich
die rechten Klinopinakoidflächen berühren (rechte und linke Zwillinge).
Die Konstruktion bedarf keiner weiteren Erläuterung, während die
Richtung der Vertikalaxe und der damit parallelen Kanten gefunden
wird, indem man nach rechts halb so weit geht, als nach oben, wird
.öbyGoogle
— 137 —
die BichtUDg der SenkrecliteB äazü gefunden, indem man umgekehrt
nach rechts doppelt so weit g^ebt, als nach unten, oder nach links
doppelt so weit, als nach oben.
§ 120. Trikline Zwillinge. Im triklinen System bann jede
Krystallfläche ZwUlingsebene werden, da keine eine Symmetrieebene
ist. Als ein Beispiel von Zwillingsverwachsungen in diesem System
möge die in Fig. 165 dargestellte wiederholte Zwil-
lingsbildung dienen, die bei den triklinen Feldspaten
(A.lbit) sehr häufig ist, und durch die diese sich
selbst in kleinen Bruchstäcken imd Spaltungsstuckeu
nach der Basis als trikhn erkennen lassen. Als
Folge der häufig wiederholten Zwillingsverwachsung
parallel zu oo Pce entstehen dünne Zwillingslamellen,
die auf der Spaltungsfläche als scharfe IJnien und pj- ^^5,
Streifen parallel zn der Kante c zu b, der Basis
zum Brachypinaboid hervortreten. Der Winkel c:6 ist 86" 24'. Bei
einer einmaligen Drehung entsteht oben ein einspringender Winkel
von 172" 48'.
§ 121. Wiederholte Zwillingsbildung, Drillinge, Viel-
linge, polysynthetische Verwachsung. Durch Zwillingsbildungen
werden oft Formeu hervorgebracht, die scheinbar anderen Systemen
angehören. Ein Zwilling des Albits sieht von der einen Seite be-
trachtet monoklin, ein Gipskrystall oder Augitkrystall (Fig. 162 und
161) rhombisch aus. Besonders bei Durchkreuzungszwillingen, bei
denen die sonst gewöhnlich sichtbaren einspringenden Winkel weg-
fallen, kann der Charakter der Erystalle sehr zweifelhaft werden.
So sind z. B. die KrystaUe des Harmotoms imd Phillipsits von
den verschiedenen Forschern für monoklin, rhombisch und tetragonal
gehalten worden und die Symmetrieverhältnisse mancher Viellinge
sind sogar die des regulären Systems. Derartige scheinbare Ueber>
gänge in>andere Systeme (Mimesie) treten besonders dann auf, wenn
die Winkel einer Form nahezu so gross werden, wie sie bei Formen
des anderen Systems sein mfissten. So werden z. fi. schon einfache
Kombinationen des rhombischen Systems hexagonal erscheinen, wenn der
Winkel des Prismas oder der Basiskanten der Pyramiden nahezu 120°
ist, und zu dem Prisma das Brachypinaboid, zu der Pyramide das ent-
sprechende Brachydoma hmzutritt (Witherit, Kupferglffliz). Auch durch
wiederholte ZwUlingsbildung parallel zu dem Prisma werden dann an-
scheinend hexagonale Formen hervorgebracht (Aragonit, Weissbleierz).
.öbyGoogle
— 138 —
Als Beispiele für derartige wiederholte Zwilliogsbildungen können
die folgenden Formen dienen, die für den Harmotom und Phillipsit
unter Annahme solcher Axenverhältnisse und Winkel gezeichnet sind,
das3 dabei schliesslich wirklich reguläre Formen herauskommen. Bei
Fig. 166 ist der einfache Krystall von monoklinem Habitus dar-
gestellt, der allen folgenden Formen zu Grund liegt, ß = 64" 44'
Fig. 166.
(tg = Y2) Statt 56" 10', a:b = 0,7071 : 1 (i : ^ j statt 0,7031 : 1.
Die Centraldistanzen der Flächen sind im Uebrigen so gewählt, dass
die Entfernung aa' in Fig. 166 gleich cc' in Fig. 168, der Abstand
der Flächen der Basis oP in Fig. 166 gleich der Breite von g'
CO P 00 doppelt so gross = V^" ist. Die Flächen von co P und co P oo
sind parallel zu der Kombinationskante gestreift.
Fig. 167 zeigt nun den Zwilling von rhombischem Habitus.
Die mit co P und co P cr> bezeichneten Teile sind in der ursprünglichen
Stellung und wie Fig. 166 gestreift, die mit (coP) und (ooPoo) be-
Fig, 167.
zeichneten Teile erscheinen dagegen parallel zu der Basis oder auch
parallel zu der darauf senkrechten Ebene beziehungsweise um die
auf diesen Flächen senkrechten Äxen um 180" verdreht. Auf dem
Klinopinakoid entsteht dabei eine federförmige Streifung, deren Rich-
tung auf beiden Seiten entgegengesetzt ist.
Fig. 168 zeigt die häufigste Form des Hannotoms, bei der
zwei anscheinend rhombische Krystalle (Fig. 167) sich unter einem
.öbyGobgle
Fig. 168.
"Winkel von nahezu 90" durchkreuzen (Kreuzstein), Die Flächen P
und P' fallen dabei nicht (wie in der Zeichnung) genau in eine
Ebene, sondern bilden einen Winkel von 179''23'. Die Flächen PP*
sind federartig gestreift. Die scheinbaren Zwillinge sind also eigent-
lich Doppelzwillinge; die letzte Verwachsung ist nach einem Klino-
.öbyGoogle
— 140 —
doma, dessen Kanteawinkel nahezu 90* beträgt. Denkt man sich
die Centraldistanzen der Pinakoide so gewählt, dass Breite und Dicke
der einfachen Krystalle gleich ist, so würden bei diesem Doppel-
zwilling die Fugen {ä^ttos Fuge), von denen der Uarmotom seinen
Namen bat, ganz wegfallen, o und o' würden verschwinden, und
es entstünde ein tetragonales Prisma qg" mit auf den Kanten auf-
gesetzter Pyramide entgegengesetzter Ordnung.
Fig. 169 zeigt zwei solche scheinbar tetragonale Erystalle
wiederum zwillingsartig nach Pc» (tetragonal) bezw. ooP (monoklin)
Fig. 170.
verwachsen, wie dies am Phillipsit öfter vorkommt. Werden die ein-
fachen Krystalle als monoklin aufgefasst, so wären derartige Krystalle
Achtlinge und Bildungen, wie die in Fig. 170 dargestellte Zw öl f-
linge. Hierbei sind vollkommen reguläre Symmetrieverhältnisse; und
in der That würde bei Verkürzung der Prismen ein Rhombendode-
kaeder erhalten werden (Annerod b. Giessen, Stempel b. Marburg).
Fig. 171 zeigt einen Zwölfhng des Harmotoms von Andreas-
berg nach denselben Gesetzen wie Fig. 170 mit vollkommen regulären
Symmetrieverhältnissen.
Was das Zeichnen der Figuren 168—171 anlangt, so ist dasselbe höchst
einfach, wenn man dabei von dem Hhombendodekaeder ausgeht. Bei Fig. 168
entsteht bei Verlängerung der Kanten P mit q ein in der Sichtung der Vertikal-
Dniitizc-ctvCiOOglc
ue in die Länge gezogenes Rhombendodek&eder , daher die Koordinaten der
Ecken: (O, 0, f), (^, -J, l), (i, 0, l) und (J, i, |). In Figur 169 ist das
Rhombendodekaeder mit halber Azenlftuge nach oben und unten ond ebenso nach
Fig.171.
linke und rechts auseinandergezogen, bei Fig. 170 anch nach vom und hinten.
Die Koordinaten der Ecken, Bind in diesem Fall: (0, 0, 2), {\, |, |), (-f, 0, |),
(O, ^, i) nud (1, i, \). In Fig. 171 endlich sind die Koordinaten : (0, 0, 2),
ih h I), (h 0, I), (I, h i), (I, h l)> (i, 0, i) und (i, i, i).
XVI. Kapitel.
Erystallnetze und Modelle.
§ 121. Länge der Kanteu. Sind die rechtwinkligen Koor-
dinaten zweier £cken eines Körpers gegeben, so lässt sich deren
Entfernung berechnen. Sind P, mit den Koordinaten x,y y,, 2^
und P, mit den Koordinaten ;r,, y,, .?, die beiden gegebenen
Punkte, so ist F^Ff = p die Projektion der Kante P, P, auf die
Ebene XF ans dem rechtwinkligen Dreieck EFiF, (Fig. 172) zu
bestimmen, und zwar ist
.öbyGoogle
Zieht man P, G parallel F, i^^, so ist in dem rechtwinkligen Drei-
eck GP.P,
p.i»,' = }c^ = pi + (g^-e^) = (_a,^^x,y-\-(^,-y,y + i^,-0,y
also h = V~(^^^)^qr(^,;i:r^;;p"qr(^;z:r^
Fig. 172.
Durch Konstruktion wird £ gefunden, indem man die Differenzen
der Koordinaten (a;, — a;,) und (y, — y,) als Katheden eines recht-
winkligen Dreiecks aufträgt und aus der Hypotenuse dieses Dreiecks
und der Differenz (^^ — «,) als Katheden ein neues rechtwinkliges
Dreieck konstruiert, dessen Hypotenuse dann = Ä ist
§ 123. Konstruktion der Flächen. Sind die Ecken eines
Körpers durch ihre rechtwinkligen Koordinaten gegeben, so lassen
sich auch die Polygone konstruieren, welche von den Kanten des
Körpers begrenzt werden. Da wo die Länge der Kanten zur Kon-
struktion nicht ausreicht, also im allgemeinen bei allen Vielecken,
wird noch die Länge einer oder mehrerer Diagonalen bestimmt. Da
an Krystallen die Koordinaten der Ecken aus den Elementen der
Grundform und dem Axenverhältnis der Flächen bestimmt werden
können und daraus die Gestalt der begrenzenden Flächen, also auch
deren Winkel, so ist damit auch bewiesen, dass die ebenen Winkel
an Krystallen bei gegebener Grundform durch das Axenverhältnis
der Fläche, also durch m und n bestimmt sind.
§ 124. Krystallnetze. Hat man die Gestalt der einzelnen
Mächen eines Krystalls bestimmt, so kann man durch richtiges An-
einanderlegen derselben ein sogenanntes Krystallnetz erhalten,
welches die ganze Oberfläche des Krystalls in eine Ebene gelegt
■darstellt In diesem Netz hängen je zwei Flächen mit der Kante,
welche sie zusammen bilden, an einander oder stossen doch bei dem
Zusammenbiegen in derselben zusammen. Da die Summe der ebenen
Dniitizc-ctvCioogle
— 143
Wiokel an einer Ecke nie 4 Rechte erreicht, so bleibt, wenn man
die Flächen an einer Ecke um einen Punkt herum anträgt, stets
noch ein mehr oder weniger grosser Winkel frei. Ist ein Krystall-
netz richtig konstruiert und etwa auf Karton übeitragen, und werden
dann die äussersten Linien ganz durchschnitten, die inneren, in denen
die Flächen zusammenhängen, dagegen nur geritzt, so erhält man
bei dem Zusammenbiegen eine vollständig begrenzte Form, ein
Modell des KrystaUs.
§ 125. Die Kanten der Achtundvierzigflächner. Die
Konstruktion der Kanten geschieht am einfachsten mit Benutzung
des quadrierten Papieres, welches das
direkte Äbtragen der Koordinaten mit
hinreichender Genauigkeit gestattet.
Um das Netz eines Ächtundvierzig-
flächners etwa 3 f (Fig. 36) zeich-
nen zu können, braucht man drei
Kanten. Die oktaedrische Kante, welche
die oktaedrische Ecke C (0, 0, 1) mit
der rhombischen iJ (0, ^, -%) verbindet,
ist auch in der perspektivischen Zeich-
nung in der richtigen Grösse wieder
gegeben, sie wird (Fig. 173) gefun-
den als Hypotenuse des rechtwink-
ligen Dreiecks CHK, in dem CH = 1 — \ = \ (3% Quadratseiten)
und HE = I (5 */b Quadratseiten). (Das Vorzeichen der Diffe-
renzen kann stets positiv genommen werden). Die hexaedrische
Kante i>i^, welche die rhombische Ecke (0, |, ^) mit der trigonalen
Ecke (ic := y = « = -J-) verbindet, wird gefunden aus dem Dreieck
D FT, in welchem TF = TB die Hypotenuse des gleiclischenklig-
rechtwinkligen Dreiecks ist, dessen Kathede = ^ — i = tV ist und
DT= ^. Die dodekaedrisehe Kante B G endlich, welche die okta-
edrische Ecke (0, 0, 1) mit der trigonalen Ecke (i, ^, |) verbindet, ist
die Hypotenuse des Dreiecks ODG, dessen eine Kathede OG = OT
Hypotenuse des gleichschenklig-rechtwinkligen Dreiecks D T, dessen
Katheden — ^ sind, ist und dessen andere Kathede B eben-
falls = I ist.
Aus den 3 Kanten CR, BF und B G lässt sich das Netz von
3 0| mit Hilfe von 3 Zirkel auf folgende Weise konstruieren: Man
schlage um einen Punkt (o in Fig. 174) zwei koncentrische Kreise
Fig. 173.
■Dui.tizc-ctvCioogle
— 144
mit der längeren und mittleren Kante. Mit der kürzeren Kante
schlägt man von einem beliebigen Funkt a des einen Kreises an-
fangend einen Bogen nach dem anderen Kreis, von dem Schnittpunkt
aus veiter nach dem ersten Kreis und so fort bis man bei dem
achtenmal wieder bei einem Funkt (a,) des ersten Kreises anlangt.
Verbindet man die benachbarten Funkte auf den Kreisen unter sich
Fig. 174.
und mit dem Mittelpunkt, so erhält man die 8 an einer oktaedrischen
Ecke zusammenstossenden Dreiecke. Der Winkel aoüi giebt an um
wieviel die Summe der Winkel an dieser Ecke von 360" verschieden
ist. Die Funkte auf dem kleineren Kreis sind die rhombischen Ecken,
die auf dem grösseren Kreis trigonale Ecken. Schlägt man von
einer rhombischen Ecke mit der mittleren Kante und von der be-
nachbarten trigonalen Ecke mit der längeren Kante Bogen, so ist
der Schnittpunkt wieder eine oktaedrische Ecke. Verfährt man auf
diese Weise an vier abwechselnden kürzeren Kanten, so erhält man
die 4 Funkte l, h, r, v, um welche man ebenso wie um o koncentrische
Kreise zieht und je 8 Dreiecke konstruiert. An das vierte oder
fünfte Dreieck in einem der Kreise trägt man wieder ein Dreieck
Dniitizc-ctvCioogle
— 145 —
an und findet so die letzte oktaedrische Ecke (u). Die Kanten, ia
«eichen je zwei Flächen zusanunenst«s&en und welche nur geritzt
werden sollen, sind mit dünneren Linien, diejenigen, welche ganz
durchschnitten werden sollen, mit stärkeren Linien zu zeichnen.
§ 126. Die vollflächigen Yierundzwanzigflächner. Die
Netze der Ikositetraeder werden genau wie die der Hexakia-
oktaeder konstruiert, nur werden die längeren Badien nicht als
Kanten gezeichnet, so dass an jeder oktaedrischen Ecke an Stelle von
Fig. 175.
8 Dreiecken 4 Beltoide erhalte werden. Bei 2 Q2 bleibt der lüigere
Radius derselbe {DG Fig. 178) wie in Fig. 174, da die trigonale
Ecke diesdben Koordinaten hat, die mittlere Kante wird = BN
(Fig. 173) Hypotenuse des Dreiecks BMN, in welchem BM =1 — |^
und MN = I- ist. Die kürzere Kante ist MK = Hypotenuse des
Dreiecks MNK, in welchem NK = NT Hypotenuse des gleich-
schenklig-rechtwinkligen Dreiecks mit der Kathede |- — ^ ^ ^ ist.
Bei den Pyramidenwürfeln zieht man um einen Funkt, der
zur oktaedrischen Ecke werden soll, nur einen Kreis mit der okta-
edrischen Kante. Auf der Peripherie trägt man viermal die hexa-
edrische Kante, die beioo0 2 z.B. gleich 2 Jf ^ (12 Quadratseiten)
Nie«, KiyMallbesohielbimg. 10
.öbyGoogle
— 146 —
ist, ab und erhält so je 4 gleicbscbenklige Dreiecke. Die dode-
kaedrische Kante ist bei oo 2 = V(i)* + {|)* + (|)* = 1 (0 C in
Fig. 173).
Bei den Triakisoktaedern «i ist die oktaedrische Kante
(die doppelte mittlere Kante) gleich BG — V^ die dodekaedrische
Kante ist für 2 gleich HJ (Fig. 173) der Hypotenuse des Drei-
ecks CSJ in dem CJ = CR = V"(l — |)' + (0 — i)' imd
<7 £"= -I Katheden sind, da die trigonale Ecke die Koordinaten
a; = y = « ^ f hat .
Bei der Konstruktion des Netzes (Fig. 175) zeichnet man mit
Hilfe zweier koncentrischer Kreise (Radien B C und MN) 8 gleich-
schenklige Dreiecke an einer oktaedrischen Ecke (o). Die vier Punkte
auf dem kleineren Kreis sind vier trigonale Ecken (1 — 4). An je
einem Schenkel von vier nicht aneinanderstossenden Dreiecken trägt
man ein weiteres an imd hat dann z. B. die 12 oberen Dreiecke.
Trägt man an die Basis der zuletzt gezeichneten Dreiecke je ein wei-
teres an, so sind die Spitzen dieser die vier anderen trigonalen E^ken
(I— IV), an denen man noch je zwei Dreiecke wie bei I antragen mu^.'*')
§127. Rhombendodekaeder, Oktaeder, Würfel. Beider
Konstruktion des Netzes des Rbombendodekaeders verfährt man
ganz ähnlich wie bei Fig. 175, nur nimmt man die dodekaedrische
Kante D G (Fig, 173) als Radius der kleinen Kreise, fängt mit dem
Abtragen statt bei r bei 1 an und lässt die Radien des grossen
Kreises (BC) (die längeren Diagonalen) weg. Bei I — IV trägt man
je einen Rhombus an.
Das Netz des Oktaeders ist von 8 gleichseitigen Dreiecken
von der Seitenlänge B C gebildet. Man trägt vier dieser Dreiecke
um einen Funkt herum auf, trägt an eine freie Seite ein fünftes an
und um die Spitze desselben herum noch drei andere.
Das Netz des Würfels wird von 6 Quadraten gebildet, deren
Seite = 2 C = 2 ist. Vier solche Quadrate trägt man an den
Seiten eines Quadrats an, an der äusseren Seite eines derselben fiigt
man das sechste hinzu.
§ 128. Pentagonal'hemiedrische Formen. Die längeren
und kürzeren pentagonalen Kanten (vergl. § 64) der Dyadisdode-
kaeder BP und CP (Fig. 176) sind auch in der Zeichnung (Fig.
*) Der Leser wird den Fehlet in der Zeichnung bei v und IV bemerkeit
und verbessern.
.öbyGoogle
"^
2t
-L^ =.-,8^
cL^ ,"--31
^"^'■t tc
^-a*r jX
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i ^ ' -^ 1a v '
y S "C/v^ k '
~^--:f5"5"
I
Flg. 17&
63) iß der^ richtigen Grösse enthalten, die mittleren pentagonalen
Kanten MN werdenJfBr =gÄ als Hypotenuse des Dreiecks MNT,
Fig. 177.
dessen eine Kathede NT = l und dessen andere MT = FT
Hypotenuse des Dreiecks HTP ist, dessen eine Kathede ET =
GT— GH =^ — | und dessen andere Pir=P./ — ff J'=e—^
ist. Die Diagonale der Trapezoide, welche zur Konstruktion eben-
DigmzedbyGoOgle
— 148 —
falls nötig wird, ist (? S die dodekaedrische Kante von 3 1 (vergl.
auch D G Fig. 173).
Bei der Konstruktion des Netzes (Fig. 177) geht man z. B.
von einer längeren Kante 0P= J?P (Fig. 176) aus, alsdann ist
T, der Schnittpunkt des Kreises mit dem Radius T^ = 6^ jS um o,
und des Kreises mit dem Radiiis PT^ = MN um P. P, ist der
Schnittpunkt des Kreises mit dem Radius P, T, = Jf ^ um T^ und
des Kreises mit dem Radius 0P, = GP (Fig. 176) um 0. Damit
ist zugleich das der längeren Kante anliegende Trapezoid gefunden.
Um das der kürzeren Kante OP, anliegende Trapezoid zu finden,
Fig. 178.
sucht man zunächst T, als Schnittpunkt des Kreises mit 2" = MN
um 0, der schon gezogen war, mit dem Kreis mit dem Radius
PiT= MN um P,, und findet dann P^ als Schnittpunkt der um
und T, gezogenen Kreise mit der längeren und mittleren Kante.
In ähnlicher Weise findet man die den mittleren Kanten anliegenden
Trapeze. Das Netz (Fig. 177) enthält die eine, obere Hälfte der 24
Flächen des Dyakisdodekaeders =2^-.
Die Pentagondodekaeder haben zwei Arten von Kanten.
Je zwei kürzere pentagonale Kanten fallen in dne Gerade, bei — —
gleich 1 {OB Fig. 176), die längeren Polkanten fallen weg, die
.öbyGoogle
1*9 —
mittleren werden ftbnlich wie bei den OjakisdQdelaiedet'Q gefunden,
für —■ „ - sind sie = BB (Fig. 176), der Hypotenuse des Dreiecks
^e^, dessen eine Kathede BQ= OS—OQ = 1— | und dessen
andere ^athede QB = QL Hypotenuse des Dreiecks QLN, dessen
eine Kathede NQ =bOQ — 0^=| — ^, «nd dessen andere Kathede
X Jf =3: 1 ist. Zur Konstruktion der Fünfecke ist noch eine Diagonale
nötig. Bei -^ — ist die Verbindungslinie zweier pentagonalen Ecken
(l, 0, 1) und (0, -J-, 1) gleich FN der Hypotenuse des Dreiecks BFN,
dessen eine Kathede BN= ^ und dessen andere Kathede BF= BG
Hypotenuse des Dreiecks OBG ist, dessen eine Kathede gleich
OB = 1 und dessen andere OG = ^ ist.
In dem Netz des Pentagondodekaeders-—— Fig. 178 ist P,
die Spitze eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen Basis P, P, = 1
und dessen Schenkel P,P, und P,P, = FN, T, und T, sind die
Spitzen gleichschenkliger Dreiecke, deren Schenkel die mittlere pen-
tagonale Kante BB (Fig. 176) ist. Das Netz enthält nur 6 von
den 12 Flächen des Dodekaeders.
§ 129. Die tetraedrisch-hemiedrischen Formen. Die
kürzeren Kanten der Hexakistetraeder sind die dodekaedrischen der
vollflächigen Form (GS Fig. 176
und D G Fig. 173). Die miti>
leren, tetraedrischen Kanten ver-
binden die oktaedriscben Ecken
mit den tetraedrischen, also z. B,
bei ^^ die Ecken (1, 0, 0) und
(|, f , — I) und zwar findet man
die Kante BF (Fig. 179) als
Hypotenuse des Dreiecks BBF^
dessen eine Kathede gleich BB
= OB—OD=\ — \ und
dessen andere Kathede DP" = Fig. 179.
DPT die Hypotenuse des Drei-
ecks ODE ist, dessen Katheden gleich f sind. Die längeren
Kanten der Hexakistetraeder sind verlängerte hexaedrische Kanten
der vollflächigen Form und verbinden die trigonale Ecke eines Ok-
tanten z. B. die Ecke {\, \, — ^) mit der tetraedrischen Ecke im
anstossenden Oktanten (f, f , f). Diese Kante G wird gefunden
-
;-
-
^
P
f
z
^_
\\i
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J,
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I
"
■p"
--
^
«bjGooglc
— 150 —
alfl HypoteuBSe des Dreiecks OGJ, dessen eine Kathede ÖJ=^
und dessen andere Kathede GJ= H.J Hypotenuse des Dreiecks
BSJ ist, dessen Katbeden gleich \ sind.
Das Netz des Hexakistetraeders —^ (Fig. 180) erhält man,
indem man zunächst die 6 in einer trigonalen Ecke zusammenstossen-
den Dreiecke konstruiert (HT, = OG, rT. = GS (Fig. 176) und
Hr = BF), dann die drei anderen trigonalen Ecken sucht (z. B.
Fig. 180.
Tii durch Bogen um H mit OG und nm r mit G S) und um diese
je 6 Dreiecke wie um T, anträgt. Das Netz enthält die Hälfte der
Flächen. Die trigonale Ecke ist am flachsten, die oktaedrische Ecke
etwas spitzer und die tetraedrische Ecke noch spitzer, wie man dies
an der Grösse der von 360" übrig bleibenden Winkel bei T,, r
und H sehen kann.
Die Trigondodekaeder haben zweierlei Kanten. Die längeren
Grundlinien der gleichschenkligen Dreiecke sind gleich den Diago-
nalen der Würfelflächen, also = 2 B C = 2 Y2, die kürzeren Sehenkel
dieser Dreiecke sind bei den verschiedenen Trigondodekaedem ver-
schieden, bei — g— (Fig. 66) sind es die Linien, welche die trigonalen
Ecken (^, ^, \) mit den tetraedrischen (1, 1, — 1) verbinden. Eine
.öbyGoogle
— 151 —
solche ist 8 U (Fig. 176), die Hypotenuse des Dreiecks 08 U, dessen
eine Kathede OU = -| ist und dessen andere Kathede OS = OT
Hypotenuse des gleichschenkligen Dreiecks NT ist, dessen Kathe-
den = I sind.
Um das Netz eines Trigondodekaeders zn erhalten, verßlhrt
man ähnlich wie bei Fig. 176 und trügt die zwölf gleichschenkligen
Dreiecke, je 3 an vier trigonalen Ecken z. B. 1, 4, 3 und IV, an.
Ton den Kanten der Deltoiddodekaeder sind zwölf dode-
kaedrische, wie am Vollflächner (fttr -^ = fl J" {Fig. 173) die zwölf
anderen sind tetraedrische und verbinden z. B. bei —^ die oktaedri-
schen Ecken (1,0,0) mit tetraedrischen (f, |, |). In diesem beson-
deren Fall wird diese Kante = V(J)' + (|)' + (|)' = 1 {OB).
Das Netz der Deltoiddodekaeder ist ganz ähnlich wie Fig.
180, nur fallen die längeren Kanten (HT,) weg. Zur Konstruktion
hat man dieselben jedoch nötig, sie sind für
also gleich der Hypotenuse des gleichschenkligen Dreiecks, dessen
Katheden gleich ^ sind. Statt dieser Diagonale kann man auch die
andere Diagonale der Deltoide nehmen, die für alle Deltoiddode-
kaeder gleich der Kante des Oktaeders ist = B C = yf. Die Dia-
gonalen der Deltoide von -^ verhalten sich hiemach zu einander
wie 4:5.
Die Kanten des Tetraeders sind die Diagonalen der Würfel-
flachen also = 2 Y2 = 2BC. Das Netz des Tetraeders ist ein
gleichseitiges Dreieck, dessen Seite = 4 Y2 ist. Die Mitten je zweier
anstossenden Seiten sind zu verbinden, so dass vier gleichseitige
Dreiecke mit der Seitenlänge 2 Yz entstehen.
§ 130. Die Plagieder. Die Plagieder werden von Fünfecken
begrenzt, welche dreierlei Seiten haben. Die in Fig. 181 wie in den
Figuren 69 und 70 mit K^ bezeichneten Kanten verbinden die ok-
taedrischen Ecken (Koordinaten : 1, 0, 0) mit den plagiedrischen
(t' To"' aö) ^^^ ^^ daher gleich It8 (Figur 179) =
Die mit K^ bezeichneten Kanten verbinden zwei plagiedrische Ecken
.öbyGoogle
d' W' jr-"'l'l-- w) »"'' »"ä »■» 8'=» ^i =
V^("ff)'+ (w)'+ (w)'- "'' ''*'' *^ '^'°'™ ■'^ verbindet
die trigonalen Ecken (7 ' »^ > 'ö') "^^ plagiedrischen und ist daher
gleich Mlf = V(|)"+ (1)'+ (i)'.
Zur EonstruktiOD der Fünfecke eind aoch zwei Diagonalen zu
bestimmen, von denen die eine (0 7 Fig. 181) die dodekaedrische
Fig. 181.
Kante der holoedrischen Form (D G in Fig. 173) ist, während die
andere (0 P, Fig. 181) eine oktaedrische Ecke (1, 0, 0) mit einer
nicht benachbarten plagiedrischen Ecke (gir. -t' ~^ verbindet und
deshalb gleich AB (Fig. 179) =\/(g)'+ (|)°+ Q' ist.
Bei der Konstrulition des Netzes der Plagieder (Fig. 181)
kann man um einen Punkt, der zur oktaedrischen Ecke werden soll,
drei koncentrische Kreise ziehen; auf dem kleinsten mit dem Radius
K, liegen zwei plagiedrisclie Ecken, auf dem mittleren mit dem
Radius OT = DG liegt die trigonale Ecke und auf dem dritten
mit dem Radius OP^ = All liegt die dritte plagiedrische Ecke.
Die Entfernung der Punkte auf dem kleineren Kreis von den Punkten
Dniitizc-ctvCioogle
— 153 —
auf dem mitUerea Kreis ist gleich Kt, die der Punkte auf dem
erateren von den Punkten auf dem grössten Kreis gleich Ki. Wäh-
rend bei allen flbr^en hemiedrischen Formen das Netz einer Form
zugleich das der Gegenform ist, sind die Netze des rechten und
linken Plagieders insofern Terschieden, als bei dem ersteren die
Kanten Ki^ Ka, Ks sich in dieser Reihe folgen, ytenn man rechts
herum geht (im Sinne der Uhrzeiger), bei dem letzteren flg. 69 und
Fig. 181, venu man links herumgeht Fig. 181 enthält die Hälfte der
Flächen des linken Plagieders.
§ 131. Hexagonale Pyramiden. Die Basiskanten der hexa-
gonalen Pyramiden sind in dem Querschnitt (Fig. 28) in richtiger
Grösse enthalten, die primären Polkanten auch in der perspektivischen
Ansicht, als die Kanten, welche die Enden der von links nach rechts
gehenden. Axe mit den Polecken verbunden. Die sekundären Pol-
kanten findet man, wenn man die auf der, im Querschnitt vertikal
gezeichneten Zvischenaxe gelegenen sekundären Basisecken mit dem
Punkt verbindet, welchen man erhält, wenn man der von links nach
rechts gehenden Nebenaxe die Länge der Vertikalaxe (mc) giebt.
Zur Konstruktion der Polkanteu der Pyramiden dritter Ordnung trägt *
man die im Querschnitt enthaltene Entfernung der Zwischenecken
vom Schnittpunkt der Axen als eine Kathede auf und die Hauptaxe
als andere, und konstruiert die Hypotenuse.
Das Netz der Pyramiden zeichnet man derart, dass man um
eine Ecke als Polecke einen Kreis oder zwei Kreise (bei den zwölf-
seitigen Pyramiden) mit den Polkanten als Radien zieht und darauf
die Basiskanten abträgt An einer Basiskante konstruiert man ein
kongruentes Dreieck an und findet so die zweite- Polecke, bei der
man wie bei der ersten verfährt.
§ 132. Skalenoeder und Rhomboeder. Da die skaleno-
edrisehen Ecken abwechselnd über und unter den sekundären Basis-
ecken der Pyramiden zweiter Ordnung liegen (vergl. § 58), so findet
man bei den Skalenoedern und Rhomhoedern die Mittelkanten
als Hypotenusen von Dreiecken, deren eine Kathede die Basiskante
der Pyramiden zweiter Ordnung (12 Quadratseiten) und deren andere
Kathede der doppelte Abstand der Ecken von dem basischen Haupt-
schnitt ist, also 2 ^ = ""^( —n) ^ g^j ^^^ Rhomhoedern ist dies
stets I der Hauptaxe. Die Polkanten findet man als Hypotenusen
von Dreiecken, deren eine Kathede die sekundäre Zwischenaxe der Pyra-
.öbyGoogle
miden zweiter Ordnung, also ebenfalls die Basiskante dieser Foi-m
ist, und dessen andere Kathede = mc (Hauptaxe) + '"''3„~ 'st.
Wird der Abstand e zur Veitikalaxe addiert, so erhält man
die längere, wird er subtrahiert die kürzere Folkante. Die Eon-
stniktion des Netzes kann ebenso wie bei den Pyramiden gemacht
werden. Da bei den Khomboedem die kürzeren Polkanten gleich
den Mittelkanten sind, braucht man ausser diesen nur die Diagonalen
der Rhomben, welche den längeren Polkanten entsprechen.
§133. Hexagonale Trapezoeder. Die Trapezoeder (§ 61)
haben dreierlei Kanten, längere und kürzere Mittelkanten und Pol-
kanten. Durch Aufeuchen der Ecken (drei genügen) mit den Koordi-
naten X = - ^, y , tf = -■ 1^" ~ auf dem Querschnitt (Fig- 28), und
Verbinden von je zwei in dasselbe Raumäechstel fallenden Ecken,
erhält man die Projektion der Mittetkanten auf die Horizontalebene.
Die Mittelkanten sind dann die Hypotenusen der Dreiecke, in
denen ihre Projektion als die eine Kathede und der doppelte Ab-
. stand 2 ^ = '"'^ 74-11 *'^ andere Kathede genommen ist.
Die Polkanten werden gefunden als Hypotenusen von Dreiecken, deren
eine Kathede der Abstand der im Querschnitt gefondguen Punkte
von dem Schnittpunkt .der Axen ist und deren andere Eathede
mc — z ist Nimmt man als andere Kathede mc-\~z, so ist die
Hypotenuse die Diagonale der Trapeze, welche man zur Konstruktion
des Netzes, welches ganz ähnlich ist wie bei den Pyramiden, eben-
falls nötig hat. Diß Netze der beiden Trapezoeder, welche von der-
selben Grundform abgeleitet sind, unterscheiden sich durch die Art,
wie sich die Kanten folgen, die Trapeze sind nicht kongruent, son-
dern symmetrisch wie die Fü9fecke der beiden Plagieder,
§ 134. Tetragonale Formen. Die Basiskanten der Pyra-
miden werden auch in diesem System direkt aus dem Querschnitt
(Fig. 24) entnommen, die Polkanten aus den Dreiecken, deren Kathe-
den die Hauptaxe und eine Nebenaxe, beziehungsweise Zwischenaxe
ist, deren Länge ebenfalls aus dem Querschnitt zu entnehmen ist.
Bei den Pyramiden dritter Ordnung ist die eine Kathede der Abstand
der Zwischenecke vom Schnittpunkt der Axen. Bei den tetragonalen
Skalenoederu und Sphenoiden ist die Mittelkante, welche durch den
Endpunkt der nach vom gehenden Nebenaxe geht, in der Zeichnung
(Fig. 48 und 49) in der richtigen Grösse enthalten. Die Polkanten
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— 155 —
werden aus Dreiecken gefunden, deren eine Kathede = "^2 die
Zwischenaxe der Pyramiden zweiter Ordnung, ist, und deren andere
Kathede mc — — = mc(\ — — \ oder mc (l -\ ) ist. Bei den
Sphenoiden ist die Polkante stets = 2 V"2, gleich der Diagonale des
Quadrats mit der Seite = 2. Von den Mittelkanten der Trapeze ist
die eioe (voni) iu den Zeichnungen (Fig. 61 und 52) in richtiger
Grösse enthalten, sie ist die Hypotenose des Dreiecks, dessen
eine Kathede = 2y = 2 ■ — ^, - und dessen andere Kathede 2«
= 2 ■ "~, . -^ ist. Die andere Mittelkante wird gefunden, wenn
man als eine Kathede die Hypotenuse des gleichschenkligen Dreiecks
nimmt, dessen Kathede 1 — "pj - ist. Bei der Bestimmung der Pol-
kanten und der Diagonale der Trapeze nimmt man als eine Kathede
die Hypotenuse des Dreiecks mit den Katheden 1 und -~^j, als
andere Kathede mc — -^ ■ -^^f oder mc + -^ . -~ -j--
§ 135. Bhomhische Formen. Die einzigen geschlossenen
Formen im rhombischen System sind die Pyramiden und Sphenoide.
Die Kanten der Pyramiden ergeben sich aus den drei Hauptschnitten,
von denen der makrodiagonale In den Zeichnungen richtig enthalten
ist. Die Kanten des Sphenoids, welches von der Grundform abge-
leitet ist, entsprechen den Diagonalen der Rechtecke, von denen der
Pinakoidalkörper begrenzt ist.
Die Kanten der Grundformen des monoklinen und triklinen
Systems ergeben sich gleichfalls aus den Hauptschnitten, ihre Länge
ist auch von den Winkeln der Axen abhängig. Die Flächen der
Pinakoidalkörper haben die Winkel der Axen als Winkel und die
doppelten Axen als Seiten.
§ 1S6. Die Kombinationskanten. Die Kombinationskanten
lassen sich aus den Koordinaten der Ecken, welche sie verbinden,
ableiten (§ 121). Im hexagonalen System empfiehlt sich die Pro-
jektion auf den basischen Hauptsehnitt (vergl. Fig. 120). Die Pro-
jektionen der Kanten nimmt man dann als eine Kathede, die Diffe-
renz der Koordinaten in der Richtung der Yertikalaxe e\e — z^c als
andere Kathede, und findet dann die Länge der wirklichen Kante
als Hypotenuse dieses Dreiecks. Alle horizontalen Kanten haben
gleiche Grösse, wie ihre Projektionen. Im monoklinen System
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— 156 —
projiciert man auf den klinodiagonalen Hauptacbnitt, und benutzt
die Differenzen yi — yt als zweite Katbeden.
§ 137. Netze der Kombinationen. Die Netze der Kom-
binationen werden wie die der einfachen Formen konstruiert, wobei
man zunächst die Flächen der TOrherrschendeo Form berücksichtigt;
Fig. 182.
und dann die kleinereu Flächeu an gehöriger Stelle anbringt. Dabei
empfiehlt es sich Flächeu, welche derselben Zone augehören, mög-
lichst zusammenhängen zu lassen. Auch hei der Konstruktion der
Netze lässt sich das quadrierte Papier mit Vorteil verwenden, wie
die Fig. 182 zeigt, welche die Hälfte des Netzes zu der in Fig. 135
abgebildeten rhombischen Kombination darstellt.
Die Strecken AE und BC sind direkt aus der Fig. 185 su entnehmen.
AB = AP ist H^rpoteunBe des Dreiecks APU, dessen eine EAthede PU =
^a — ^a = -J-" = "i, nnd dessen andere Kathede AU = ^ — ^ = ^ ist.
BQ = 2-^a = |. EG = EF ist Hjpotenuse des Dreiecks EFH, dessen
«ne Eathede EH = c = ^ , und dessen andere Kathede FH = ^ o — ^ a
= la = \ ist, AK = EG. BK = CT = CO Hypotenuse des Dreiecks
COR, dessen eine Kathede OR = PV = J und dessen andere Eathede CR
= CS Hypotenuse des Dreiecks CVS ist, dessen eine Kathede CV = c und
dessen andere Kathede SV = Aü = ^ ist. BM = p'u = ^-y BL = BK,
-^ BML ein rechter Winkel, iJV = 2-i« = J = GJ.
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Anhang.
Die geometrischen Eigenschaften der regulären
Erystallfonnen.
§ 138. Die Inhalte der holoedrischen regulären Körper.
Der Körper mOiiy der alle regulären Formen umfasst, wird durch
die 9 Synunetrieebenen bei gleicher Centraldistanz aller Flächen in
48 gleiche dreiseitige Pyramiden zerlegt. Die Grundfläche einer
solchen Pyramide {ÄOBT) ist das von einer Halbaxe = a, einer
Zwischenaxe und einer oktaedriscben Kante begrenzte Dreieck (A OE).
Nimmt man die Halbaxe a als Grundlinie, so ist die zugehörige
Höhe die Koordinate der rhombischen Zwischenecke B also gleich
;- und der Inhalt des Dreiecks G = — -, r^. Die Höhe A
der Pyramiden ist die Koordinate der trigonalen Ecke T, also gleich
^ — j- (s. p, 32) and folglich der Inhalt der Pyramiden
j = ü^ = , , . f°' , Der Inhalt von 3 0| ist
' (l + i-)0 + T + v)
hiernach = -^ o' von 4 02 = -^ o". Für mOm findet man
rl^^ ^, daher der Inhalt von-202 = So' von 303 =
—-a^. Für mO findet man ;- und daraus den Inhalt von 4
2 + i
gleich 40', von 20= lo" und von 30 gleich -^a*. Für a>0»
andet man , '*' „ für «02= Äa" und für oo03 = A«'-
Für 00 findet man 2 a', für = f a", für oo oo = 8 a', wobei
a stets die halbe Axe ist.
Allgemein findet man nach der Formel den Inhalt jedes holo-
edrischen regulären Körpers, wenn man den Inhalt des umschriebenen
.öbyGoogle
— 158 —
Würfels mit dem Produkt aus einer Koordinate einer trigonalen Ecke
mit der halben Summe der Koordinaten einer rhombischen Ecke
multipliziert.
§ 139. Die Inhalte der pentagonal-hemiedriscben
Körper. Legt man durch je zwei pentagonale Ecken und den
Schnittpunkt der Äxen Ebenen, so erhält man in jedem Oktant
drei dreiseitige Pyramiden wie APiP^O und ausserdem einen Körper,
der aus zwei Pyramiden zusammengesetzt ist, deren gemeinsame Basis
das gleichseitige Dreieck PiPiPs ist, und deren Höhen zusammen
gleich OT der trigonalen Axe sind.
Die Pyramide AP^PiO hat als Grundfläche das Dreieck APiO,
dessen Grundlinie .^0=1 und dessen Höhe gleich der längeren
Inhalt also
■ist gleich
0--
der
1 — -^
a' ist. Die Höhe der F^^amide APiPiO
jordinate der pentagonalen Ecke Pa
Memerea K.
h - "("-
'-:_1°-
Daher ist der Inhalt der 24 Pyramiden
24.0*
8
PiP.
4
ist
als Verbindungslinie der Punkte mit den Koordinaten
Xf = j
E«'
•'■ '-i-.
a, 0, = und ar, = ~a, y, = 0,
\~a
zu bestimmen,
und zwar ist darnach
Daher ist der Inhalt des gleichseitigen Dreiecks PiPsPt
''■=i^-[a-i)'+('-i)"+(-^)']
und der Inhalt der 8 aus je zwei dreiseitigen Pyramiden zusammen-
gesetzten Körper, da deren Höhe zusammen h^ = ■ — * — — ist,
DigmzedbyGoOgle
J =
8..>. ^ra-i)'+c-i)'+('-^)'J ■
» (i-;by(' + ^ + i)
Der Inhalt der Dyakisdodekaeder ^^-^ ist also:
40-^)('-^)('+^+^)+a+^+'-ih;-^-^)]-
*0~V~^)"' . . 80 1 18 a , . 4 02 160 ,
: Pentaf
Der Inhalt der Pentagondodekaeder — =— ist auszudrücken
durch die Formel:
Aus der obigen allgemeinen Formel ergiebt sich, dass man den
Inhalt der pentagonal-hemiedrischen Formen findet, wenn man den
Inhalt des umschriebenen Würfels mit dem Produkt aus einer Koor-
dinate der trigonalen Ecke und der halben Summe der Koordinaten
der pentagonalen Ecke multipliziert.
§ 140. Die Inhalte der tetraedrisch-hemiedriscben
Körper. Bei den tetraedrisch-hemiedriscben Formen treten in vier
Oktanten an die Stelle der trigonalen Ecken tetraedrische. Die
Pyramiden, welche durch die Symmetrieebenen erhalten werden, haben
in diesen Oktanten die grössere Höhe ^ — j-. Demnach ist der
Inhalt der Hexakistetraeder: " "'
DigmzedbyGoOgle
■'('+4— ^+'+T+-^)"'
Der Inhalt derTrigondodekaeder "* „ *" ist = -p — ^— r-, fiir
303
('+-)'
^ = 4a', fUr- _
Der Inhalt der Deltoiddodekaeder mO ist = ^-^~, für
#09.,. 20 32. ^ — i;^
Das Tetraeder hat deo Inhalt §a^
Da sich die Inhalte der Körper verhalten wie die Guben der
Kanten und die Kante des Tetraeders o, ä 2 o Y^ ist, so findet man
den Inhalt des Tetraeders, wenn man für a = -- ^^ - und a* = " '
, iY2 16 VT
setzt J"( = •j2^-V2'-a'i-
Nach der allgemeinen Formel findet man den Inhalt jeder
tetraedrisch-hemiedrischen Form, wenn man den Inhalt des umschrie-
benen Würfels mit dem Produkt einer Koordinate der trigonalen
Ecke und einer Koordinate der tetraedrischen Ecke multipliziert.
§ 141. Der Inhalt eines Flagieders. Bei der plagie-
drischen Hemiedrie entsteht dadurch, dass die H&lfte der Flib:hen
wächst, die andere verschwindet, über jeder verschwindenden Fläche
eine neue Ecke, die Spitze einer dreiseitigen Pyramide über einer
Flache des Achtundvierzigflticlmers. Bei — g^ (Fig. 70) hat diese
Ecke die Koordinaten a: = -f, y = ^, ■p = A; ^i^ durch diesen
Punkt gelegte Flache, parallel zu J( B^C„, hat die Centraldistanz
<* = ¥ + ! + y = t + ^+4 = W (§1^2). Die Höhe
der kleinen Pyramide ist also -^ q.
Da der Inhalt des ganzen Achtundvierzigfiächners 3 f gleich
^a', derjenige der kleinen Pyramiden, in die derselbe durch die
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Symmetrieebenen zerlegt wird, al&o = -^o*. so ist der lubalt der
Pyramiden von gleicher Grundfläche, aber einer Höhe, welche nur
-^ der Höhe der anderen Pyramiden beträgt, gleich ^«'- Da es
24 solcher Pyramiden giebt, so betriigt die Vergrösserung des Volu-
mens ^o' = -^o' und ist also der Inhalt des Plagieders
r-^odtll—^ = -5-«' + -25-«'= 25-«-
Die Vergrösserung des Volumens beträgt, wenn man die Werte m
und n statt der speziellen Werte 3 und |- in die Rechnung einstellt,
woraus man auch erkennen kann, dass, da dieser Ausdruck bei
m = n, n ^ 1 und m = co den Wert hat, alle Formen mit Aus-
nahme der Achtunclvierzigfläcbner mOn bei der plagiedrischen He-
raiedrie eine Veränderung nicht erfahren. Bei m = «*, also z. B.
bei 402 vereinfacht sieh der Ausdruck durch Wegfall des zweiten
Gliedes im Nenoer. Der Inhalt der Phigieder r — a— oder l — ö~
- i. j 1. 64 . , 1 64 a 1408 ,
ist darnach = gT** + WsT" "UT^ ■
g 142, Die Oberfläche der regulären Formen. Der Ab-
stand der Flächen einer regulären Form mOn lässt sich aus der all-
gemeinen Formel (vergl. § 115) ableiten.
p = — ,,■■■■ "■ — -. — — wird für eine Fläche A, BnC„ von
mOn, bei der o ^ 1, 6 = «, c = m zu setzen ist, sich in folgende
Formel verwandeln : o = - — , — " . ^.
Da der Inhalt der 48 dreiseitigen Pyramiden, in welche der
Achtundvierzigflächner mOn durch die Symmetrieebenen zerlegt wird,
J = -; r<T ' ^ - . — -TT ist, so ist der Inhalt der einzelnen Pyramide
Dieser Inhalt lässt sich auch aus dem
Dreieck ABT (ein Stuck von A, B^0„) und der zugehörige Höhe
N]«g, EiTBeitUlHichnlbuiig. U/^ ~ i
D,„t,z.ctvCjOogle
11 ausdrücken: i = — 0-^1 daher ist das Dreieck ABT = —
Vl + Jr + J
2(1+9 ('+^+y
a* und die Oberfläche des Achtund-
^*Vi + -r + —.
Tierzigflächners = -^^ oder ^ »' -
_('+^)('+-;-+i)
bei 3 0| = — 5— Vu, bei 402 = -^,—1^21.
Darnach ist die Oberfläche der Ikositetraeder:
«iOi» =
('+i)('+i) '
bei 202=4o»V6, bei 303 = — 5- Vn.
Die Oberfläche der Triakisoktaeder mO ist
=(^+i) -
2 + -!-
'
bei|0 = -^V22,
bei 20 =
86
5
a*.
Die OberBäche der PyramidenwUrfel
ooO
w ist
«02 =
lea»
V6.
Die Oberfläche des Rhomben
dodekaeders
ist
24o'V'2'
2.2.1
60' V-2
Die Oberfläche des Oktaeders ist
24«>V'3
= 4i."V3
Die Oberfläche des Hexaeders ist
= 24 a*.
Nimmt man als Einheit die ganze Axenläoge a, ^ 2 a, so findet
man die Oberfläche des Hexaeders, indem man o = 4- , also a* =
^ setzt, 0, = — y— =60,' gleich der Summe der 6 Quadrate
mit der Kantenlänge = a,. _^ •
Dui.tizc-ctvGoogle
— 163 —
Die Oberfläche der Dyakisdodekaeder ==^= ist;
— (s. § 139) = — ' , , . 7 — -, — ^V^-^ o",
bei ifi = 1?^ Vf4, bei i|L = ii5! V21.
Die Oberfläche der Pentagondodekaeder ist;
12(2— !-)VT+Jv
Die Oberfläche der Hexakistetraeder
2*V' + i + i
= ßa'Y5.
(. + l- + i){' + |-i) '
bei -ji = 3 0- Vl4, bei -^- = -p- V21.
Die Oberfläche der Trigondodekaeder ist:
5 — (t\
' + i
,as für -5^ 6 »' V"^ und für ^ ^/-l ^H gibt
Die Oberfläche der Deltoiddodekaeder ist:
24V'a + ~
4 — -^
also bei ^^ gleich -^^22 und bei -^ gleich -^a*.
Die Oberfläche des Tetraeders ist: 8 0*^3.
Die Oberfläche des Plagieders r — ^ oder l — ^ ist
^VTJ von r oder i^ = ^5-a-V2-l.
§ 143. Der Flächenwinkel zweier Ebeneo. Der Nei-
gungswinkel (Flächenwinkel) zweier Ebenen ABC und A^ B^ C, ist
der Supplementwinkel zu dem Winkel J'Oi^,, welchen die Normalen
c und c, miteinander bilden. Die Koordinaten von F sind a; = — ,
DigmzedbyGoOgle
— 164 —
y = -|- , « = -^ , die von P, ßtod ar, = ^, y, = ^, *, = ■^.
Verschiebt man die Fläcfae AiBiCi parallel, bis sie ebenfalls den
Abstand «i bekommt, so ändern äicb die Koordinaten des Fusspuahtes
um den Faktor — und sind also ^^, ^-^, ^^ die Koordinaten
?l a. 0| C|
eines Punktes ff, dessen Abstand Off = OF = ß ist. Das Dreieck
fffO ist gleichschenklig. Das Verhältnis der halben Grundlinie
zum Schenkel -s — ist der Cosinus des halben Supplementwinkels to,
also ~ = cos -J-. Die Entfernung FG ist (s. § 121)
V(-i-t)'+(i-i^)-+{^-fr,
g 144. Die Flächenwinkel der holoedrischen regulären
Formen. Da bei allen einfachen Formen e und ^i gleich sind, so
gilt für diese die Formel: .
also ist
cos^
lV(4-i)V(i-i)V(4-i)-
die Flächen des Hesakisoktae
Welche Winkel bilden hiemach die Flächen des Hexakisoktaeders
ffiO«? Für alle Flächen ist;
|j — — y- , ajou Mve ■=- ^i y ■ i:: — —
Y^ + ^ + i- :. 2Vl + i- + i
Die beiden in der hexaedrischen Kante zusammenstossende
Flächen AiBnCm und ^»f, (7« bilden einen Winkel, der sich hier-
nach aus folgender Formel berechnen lasst:
-^^W -
V('-^)'+('-i)'
D„.„ab,GoOglc
— 165 —
Die in der oktaedriscfaeo Kante zusanunenatossenden Flächen
A^BnCm und A,BnC-m bilden einen WtAk^, für welchen die
Formel gilt; ,
™2M,
^yi+i+i »V'+i-+^
Die in einer dodekaedrischeD Kante zasammenstossenden
Flächen A^BnCm und jl,jBmG. bilden einen Winkel, welchen man
mit folgender Formel beetinunt:
cos — i-^ =^ -
Beispiel; 3 0f.
' V2(l + 4 + i)
also ist der Winkel an der hexaedrischen Kante = 158*12' 48".
ms -^ = ^ = -i^ = cos 74'30'4",
also ist der Winkel an der oktaedrischen Kante = 149°0'8".
co8^= ^ -^ = — ^ = COS 79»e'24".
Der Winkel an den dodekaedrlschen Kanten ist demnach bei
30| ebenso gross, wie an den hexaedrischen Kanten = I58''12'48".
Die Bedingung hierfür ist allgemein, wie aus den Formeln zu ersehen
ist, 1 = , also w = ■ "■ -, was auch für 50|^ passt,
§ 146. DieFläcbenwinkelderpentagonal-hemiedrischen
Formen. Bei den Dyakisdodekaedern "a" stossen in einer
längeren peutagonalen Kante die Flächen A^BnCn, und J^^hCL»
zusammen, der Winkel ist also derselbe, wie an der oktaedrischen
Kante von mOn. In einer karzeren pentagoualen Kante stossen die
Fischen .4, J?„C™ ond A^B-nC„ zusammen, deren Winkel also
durch folgende Formel zu bestimmen ist:
cos ^^^ - 1
cos — g— — -— 7— — y- ^^^ -
DigmzedbyGoOgle
ÄQ einer mittleren pentagonalen Kante stossen die Flächen
AiBnGm und A„B, C» zusammen, daher:
Für die Fentagpndodekaeder würden sich diese Formeln vereinfachen in :
Bei^iel:
also ißt der Winkel w(Tcp) = 126''52'U"
daher der Winkel an der mittleren pentagonalen Kante w(»»p) =
11 3 "34' 46".
§ 146. Die Flächenwinkel der tetraedrischen Formen. Bei
den Hexakistetraedern "■" sind die Winkel an den dodekae-
drischen und hexaedrischen (verlängerten) Kauten dieselben wie an
der vollflächigen Form. In einer tetraedrischen Kante stossen die
Flächen ^,5« (7« und .4, B_„(7_„ zusammen, also ist der Winkel
an derselben zu bestimmen aus:
Bei — ^ ist der Winkel an der tetraedrischen Kante
hiemach, da cos g = , - ,^ = cos 55" 27' 47" i^t, gleich
Die Flächen des Tetraeders bilden einen Winkel von
= VT = '^^ 35 "15' 47" ist.
DigmzedbyGoOgle
— 167 —
§ 147. Die Fläehenwinkel der Plagieder. An den Pia*
giedern sind dreierlei Winkel. An der Kante Ki {Fig. 69) stossen
die Flächen Ai BnCm und A, B„G-m zusammen, daher ist;
'"(h) .
V(^-i)'+(^-
^V' + ^^ + i V 2(l+Jr + i)
^/-,
An der Kante Ki stossen die Flächen ^, B„ C„ und A„ B^ C- „
zusammen, daher ist:
An der Kante Zs stossen dieselben Flächen A^^'BnC„ und
A^B^ Cn zusammen, wie bei dem Dyakisdodekaeder^ der Winkel ist
also derselbe = w{mp).
% 148. Die Kantenwinkel der holoedrischen regulären
Formen. Da die Oberfiäche eines Achtundvierzigflächners (§ 142)
24Vi + A- + -T-
= —. — , ■ . ; i-T- a', so ist, wenn o als Masseinheit = 1 ge-
setzt wird, der Inhalt eines der Dreiecke
Vn-^+^ 1
2(i+^-)(i + ^ + l) 2e(n--l-)(i + -L + i_y
Die kleinere Seite sei A, die mittlere o und die längere eL, der
- = r (Koordinate der rhombischen Ecke), der Faktor
_ - = i (Koordinate der trigonalen Ecke), dann ist (s. § 121):
Ä= V"2(r — f)* + ('
= V(l-r)= + r'
d = Y(i — ty + 2f
der Inhalt des Dreiecks J = ^ .
Das Produkt einer Seite eines Dreiecks mit der zugehörigen
Höhe desselben ist gleich dem doppelten Inhalt. Die Höhe ist ein
Produkt einer zweiten Seite und dem Sinus des zwischen den beiden
DigmzedbyGoOgle
— 168 —
Sriten liegenden Winltels, also ist der doppelte Inhalt eines Dreiecks
gleich dem Frodulct zweier Seiten desselben mit dem Sinus des von
den beiden Seiten eii^escbloseenen Winkels, der Sinus des Winkels
aber gleich dem doppelten Inhalt des Dreiecks, dividiert durch das
Produkt der beiden den Winkel einsehliesaenden Seiten. Dividiert
man den doppeHen Inhalt des Dreiecks = ~ durch das Produkt der
drei Seiten h.o.d, so findet man den Sinus eines Winkels, indem
man diesen Quotienten Q mit der gegenüberliegenden Seite multi-
pliziert.
Der Quotient Q ist — ; - ' -■■ ■■■ und also
sinH= Q.h, sinO = Q.o, sinD = Q.d.
Beispiel: 30|, r = |-, ( = |, * = -^ ^3, o ^ | Vlä;
sinH= Q.A = ^^!^ = at» 36*49',
sinO = e.o = |-yi4 =w»66''15',
sinD= Q.d = -^^^546:= sin 86" 56'.
Bei mOm, ^aOn und » O ist der Winkel an der oktaedrischen
Ecke = 2 fl", bei m m, »i und oo der Winke! an der trigonalen
Ecke = 2 0.
§ 149. Die Kantenwinkel der pentagonalen Formen.
Zieht man in einem der Trapezoide, von denen die Dyakisdodekaeder
begrenzt sind, die Diagonale, welche die beiden pentagonalen Ecken
Pi und Fi verbindet, so wird es in zwei Dreiecke zerlegt nnd zwar
in das gleichschenklige Dreieck PiPiT und das Dreieck ÄPiPt,
welches man als Grundfläche der im § 139 bei der Berechnung des
Inhalts der Dyakisdodekaeder benutzten Pyramide APiPiO ansehen
kann. Der Inhalt dieser Pyramide ist ■ 'a' - - = ■ ? -■■■- . \t'' ■■'
und daler AP,P, = i "-"■ , „■■' .
Setzt man die kleinere pentagonale Kante APi = h, die längere
pentagonale Kante APi =: 2, die mittlere pentagonale Kante Pi T
und p2T= s, die Diagonale fiPa = äi und bezeichnet man die
.öbyGoogle
grössere Koordinate d^ peDtagoualen Ecken ^ mit pi, die
l__L 1-^
kleinere Koordinate dieser Eclien j- otitp^, so ist der Quotient;
kld ~ g.k.l.d
und BinA = Q.äi
sinK = Q.h
sm L := Q,l.
Der Winkel Pi TPa = T wird aus dem gleichschenkligen Drei-
eck PiP»r berechnet, und zwar ist;
Der Winkel AP,I = Pi ist = ^ + 90"— -=-, der Winkel ^PiT
T
= Pi ist £ + 90" — -=-.
Die Linien h, l, tJi und s werden aus den Koordinaten der
Ecken, welche sie verbindeu, berechnet und zwar ist;
* = V(1 -!>■)'+?>■
!= V(l-J»)"+y."
A = V(y« — 1»)' +pi' +J»' = Va (pi' +i»' — iny.)
s=V(y— ()■ + (!»-')• + <'.
Beispiel; i|i. p. = |-, y = A ( = y, e = ^ViT,
* = i Vio; ! = iVä? A = I V6, s = i V^3, C = 7 V,^.
sin^ = Q.di = 3 Y ^ = «i« 79" 54',
«» JK = e. J = Y -^ = sin 25M',
sin L = 0.1= V ^ = si» 76" 2',
sin |- = ^ = Y'i = "'" '•>^' 3'. r = 116" 6',
Pi = X+90" |^ = 67"r,
P, = i + 90" — -^ = 106" 59',
j4 + P. + P, + r = 360".
D„.„ab,GoOglc
— 170 —
§ 150. Die Kantenwinkel der tetraedrischen Formen.
Aus der Oberfläche der Hexakistetraeder (§ 142) findet man den
Inhalt eines der begrenzenden Dreiecke = - . - - —
also A -4 i* J*! = — ^-^, wobei t die Koordinate der trigonalen Ecke
and h die Koordinate der tetraedrischen Ecke ist. Die kürzere Kante
ist die dodekaedrische der holoedrischen Form:
die
verlängerte
tetraedrische
: Quotient
<i = V(l-<)' + C,
liexaedriscbe Kante:
die
: Kante:
-<)' + (i. + 0",
Dei
> = V(i-
_ 2ATT, _
211,
Man findet also den der Seite ki gegenüberliegenden Winkel
an der oktaedrischen Ecke aus der Formel:
sinA — Q.hi,
den Winkel an der trigonalen Ecke aus:
sinT ~ Q.e,
und den Winkel an der tetraedrischen Ecke aus:
sinTi = Q.d.
Beispiele 1^1 ^ _ 1^ ^^ _ l^ p _ _^yn, d = 1 Vä;
sinA= Q.hi = -^^YTÖS = 82''23',
sinT = Q.e = -^ ^18 = 56" 15',
sinTi = Q.d ^ ~yT9B = 41''22',
A+ 2'+ Ti = 180".
§151. Die Kantenwinkel eines Plagieders. Die Kanten-
winkel aller Formen lassen sich aus den Kanten in allen Fällen auch
mit Hilfe der einfachsten trigonometrischen Formeln berechnen. Als
Beispiel kann die Berechnung der Winkel eine^ Fünfecks des Pla-
DigmzedbyGoOgle
gieders —5— dienen. Die Kante OPi = ^i [aus den Koordinaten
der Ecke (Fig. 182) = (1, 0, 0) und der Ecke Pi = (f, ^, A)
zu berechnen] ist = ^ Vn^i ^^ Kante PtPa = üi = -^^ V^i ^^
Kante PiT = Zs = iVs, die Diagonale PiPi = ^1 t= ^^^6
und die Diagonale di = PiPa = -^^ Vs. Durch die Diagonalen wird
das Fünfeck in zwei gleichschenklige Dreiecke PiPsO und PiPiT
und ein ungleichseitiges Dreieck PiPiPs zerlegt.
Ans Dreieck PiPaO findet man: •>
. POP. dj 3 . „aOA^j
sin ■ — H-^ = n ; ■ = ,^^ = stn 38"4o% ,
2 2 i, Y^ '
also2lPOP8 = 77''26'and4OPiPa = 2tOP»Pi = 90''— 38"43'
= 51' 17'.
Aus Dreieck PiPiT findet man: 1
. p, rf I _ d, _ 8V2"
S-fcj
«58' 3',
also 4Pi2'P» = U6''6'gleich2'a:
= 4PiPir= 90' — 58"3' = 31'57''
In dem Dreieck PiPiPs lässt sich aus den drei Seiten di, di,
k2 ein Winkel mit Hilfe des Cosinussatzes berechnen, es ist darnach:
.»«■ (», = 2JP.P.A) = '^'ty„7'''' = y=- = «»«•2'.
Hieraas findet man unter Anwendung des Sinussatzes:
sinSt(8t = 2iPiPiP») = -^^^ifA := siMöi . V|"= si»61'53',
s^«^ (j. — ifPiPtPs) = - - j --- = — ■ „ - — = St« 43" 5',
Der ganze Winkel OPiT= OPiPa + ?• + P»Pi 2"= 126' 19'. Der
Winkel OPaPi ist gleich OPsPi -\-8i = 126" 19', also ebenso gross
wie OP,T. Der Winkel PgPaT ist gleich P.Pi2'+öa = 93" 50'.
Die Summe der fünf Winkel muss 6ß sein, was man zur Kontrolle
der Rechnung benutzen kann.
§152. Die Winkel an Kombinationskanten. Der Winkel,
welchen ii^end zwei Flächen an Kombinationen bilden, lässt sich nach
der im § 143 abgeleiteten allgemeinen Formel bestimmen:
«f=lV(f-i;r+(i-?T)'+(i-?:)'
D„.„ab,GoOglc
— 172 —
Beispiel: Es soll der Winkel an der Eombinationshante einer
Pentagondodekaederfläche und einer Oktaederfläche beatimmt wer-
den (Fig. 110). Die zwei Flächen seien A, B„(7x und Ä^B^C,,
dann ist o = 1 , b — n, c = «> , «[ = l , J, = 1 , c, = 1,
. 1^ _ 1 _ 1 I
Daher wird:
'< = TV(v7=y - vry+(vr^-^)'+(7r7
daher w = 140' 46'.
§ 153. Die regulären Polyeder als Erystallformen.
Reguläre Polyeder sind solche, deren Kanten und Winkel, und zwar
l'Uiehenwinkel (unter einander) und Kantenwinkel gleich sind. Von
den fünf möglichen regulären Polyedern sind Oktaeder, Hexaeder
und Tetraeder mit den so genannten Erystallfonnen 0, x «x und
-^übereinstimmend. Das von regulären Fünfecken begrenzte Dode-
kaeder kann man als Pentagondodekaeder — „ — - auffassen, wobei
n so gross ist, dass die Kanten gleich gross werden, also die dop-
pelte kürzere pentagonale Kante gleich der mittleren pentagonalen
Kante, oder:
2(''-l) ^ ^"*?;"] + ^ , daher «* + «= + l =4(«'' — 1)^
oder «* + «*-f- 1 = 4w* — 8n* + *i daher:
3«* — 9«'-f-3 = oder n* — 3«*-^- 1 = 0.
Zerlegt man diesem Ausdruck in Faktoren, so erhält man:
(«'— 1)'— b' = (n' + w — 1)(«' — tt — 1) =
und daraus die beiden Gleichungen:
«'-}-«— 1 = und M* — « — 1 =0,
DigmzedbyGoOgle
— 173 —
welche beide denselben Wert « = — =^ — geben. Da ~„ - ■■ ■ als
negative Grösse nicht in Betracht kommt, so ist n = — „ - der
Wert, bei welchem das Fentagondodekaeder ein reguläres Polyeder
wird. Da dieser Wert irrational ist, so ist das reguläre Polyeder
als Erystallform unmöglich. Ist n > — ^tJi — ^ gj, gin,j yj^ Seiten
des Fünfecks kleiner als die fünfte; ist « < — ■ „ -- ■, so ist die letz-
tere Seite kleiner.
Der Wert « = —^- — "^^^ ^i^h gefiinden, wenn man die im
§ 145 abgeleiteten Werte für die Flächenwjnkel:
2 ~ ViÖ^l 2 - V 2(»» + l)
gleich setzt, dann ist:
B» _f_ rt -|_ 1 = 2
and also ebenfalls w = - -„* ■ — .
Setzt man diesen Wert für n in die Formel cos -^ = , ^
ein, so erhält man cos-h- = ■■■ , ■ ■ ■ ■ _ - = cos 58" 17'.
^ V 10 + 2 V'S
Der Flächenwinkel des regulären Dodekaeders ist aieo:
w = 116" 34'.
Der Inhalt des Dodekaeders ist nach der Formel (§ 139)
l + T
J = (6 V5 — 10) «•.
Der ßadius der eingeschriebenen Kngel:
i-Vso + io^r.
Der Radius der umscliriebenen Kngel B ist gleich der trigonalen Äxe
1+i 1+v^ ■
= i:Jfet=_U
0= eo'Vzso — iioyT.
Die Oberfäche = — ist = 3('' Vi'-'») _ „. ^er vereinfacht
' AVso+ioVs
D„.„ab,GoOglc
— 174 —
Dasikosaeder nilrde als Er^stallform eine KombinatioD eines
I'entagondodekaeders — 0— mit dem Oktaeder sein, ein Mittel-
krystall ähnlich dem in Fig. 112 abgebildeten, al>er mit 20 gleich-
seitigen Dreiecken. Die gleichschenkligen Dreiecke an dieser Kom-
bination verwandeln sich in gleichseitige, wenn die Kombinationskante,
welche zwei pentagonale Ecken (l, 0, ^~ —\ und ( "" , 1, Ol ver-
bindet, gleich der Kante des Pentagondodekaeders wird, also:
•vo
oder anch wenn die Flächenwiukel gleich werden, also:
w(kp) ^
-"™°"^^ = T(' + 7#=Tr>
Beide Gleichungen fahren entsprechend vereinfacht zur Gleichung:
«»— 3n + l = 0,
wonach n = "^^^ ist, da «t = ^ ~ - ^ - , weil kleiner als 1,
nicht in Betracht kommt. Da der Wert für n irrational ist, so ist
auch das Ikosaeder als Krystallform unmöglich.
Die Oktaederäächen haben die Gentraldistanz :
1 + ^ = ^^^.
Das Ikosaeder ist also die Kombination:
Daraus lassen sich alle Übrigen Werte bestimmen:
C (der Radius der eingeschriebenen Kugel) ist gleich der trigo-
nalen Axe von in der Gentraldistanz — ^~- — , also:
t = ^y^«V3 = |(V3 + Vl6).
B (der Badius der umgeschriebenen Kugel) ist der Abstand der
pentagonalen Ecke vom Mittelpunkt und als Hypotenuse eines Drei-
ecks, dessen eine Kathede 1-a und dessen andere Kathede =
DigmzedbyGoOgle
-~-a ist gleich a\
+(^
^)' =
fViö^
-■'
Vs"
Die Kante a. ist gleich -^
~-^a =
(\/5-
-1)«.
Der Inhalt einer Fläche
ganze Oberfläche ist also:
4
= T
(3V3-
V'
15),
die
0== 10fl*(3Y3 — VlB).
und der Inhalt des Ikosaeders:
/=^ = 15„'.(3V3-Vi5)(V3 + VT6) = J5-^(V5-^l).
Der Flächenwinkel des Ikosaeders findet man aus der Formel;
2 - v;;i+i - "" "^ " '
daher cos w = 138' 12'.
Da es in der Stereometrie üblich ist, die Inhalte, Oberflächen
und die Radien der ein- und umgeschriebenen KugeUi aus den Kanten
zu berechnen, so sind die obigen Formeln entsprechend umzufarmeii,
indem man die Kanten ai aus der Halbaxe a berechnet
Bei dem Tetraeder ist ai = 2(1^2, also:
., _ ., n „,_.,■ ,_ vvT
iVt ~ 4 .» — g.»— 32 >
daher: VoL = -| o" = -^ ai" V2,
Oberfl. = 8 o' Vä = oi* Vs,
B = (trigonale Axe des Würfels) a Vs = -^- y"6.
Bei dem Oktaeder ist ai = "V^. also:
a = -l-8,V2, »= = ^a.', <•• = !».■ V2.
Oberfl. = 4o'Vä = 2oi"V3,
«■ = -3»V3 = |«.V6,
D„.„ab,GoOglc
«bjGooglc