Напомним, что обычно вещество называют твердым, если оно сохраняет свою форму и свой объем. Однако это лишь внешние признаки, характеризующие твердое состояние вещества. С физической точки зрения наличие этих признаков не дает возможности четко разграничить твердое и жидкое состояния вещества. По этим признакам, например, аморфные вещества являются твердыми, хотя по внутреннему строению они являются жидкостями.

При изучении твердых веществ было обнаружено, что многие твердые тела в природе имеют гладкие плоские поверхности, расположенные под определенными углами, а иногда и форму правильных многогранников. Такие твердые тела называют монокристаллами (от греческого «моно» — один). Чаще всего монокристаллы имеют очень маленькие размеры, хотя, например, монокристаллы горного хрусталя иногда бывают величиной с человеческий рост.

Изучение внутреннего строения кристаллов с помощью рентгеновских лучей позволило установить, что частицы в кристаллах (молекулы, атомы и ионы) имеют правильное расположение, т. е. образуют кристаллическую (пространственную) решетку. Точки в кристаллической решетке, соответствующие наиболее устойчивому положению равновесия частиц твердого тела, называются узлами решетки.

Узлы решетки имеют правильное расположение, которое периодически повторяется внутри кристалла. Это означает, что если на какой-либо прямой расстояние между ближайшими узлами равно α (рис. 11.1), то на расстоянии па от первого узла на этой прямой в кристаллической решетке будет находиться такой же п-й узел. Расположение узлов в кристаллической решетке повторяется вдоль любой прямой (I—IV на рис. 11.1). Правильное расположение частиц в узлах решетки кристалла называют дальним порядком в расположении частиц.

Итак, в физике под твердыми телами подразумевают только такие вещества, у которых имеется кристаллическое строение. Иначе говоря, у твердого тела обязательно должен быть дальний порядок в расположении его частиц.