Двенадцатигранники

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
(перенаправлено с «Додекаэдр»)

Двенадцатигра́нник — многогранник с двенадцатью гранями.

Существует множество объёмных фигур с двенадцатью гранями.

Правильный додекаэдр

Правильный додекаэдр
Ромбододекаэдр

С древнейших времён известна фигура, у которой 12 граней — правильные пятиугольники. Такой додекаэдр — одно из пяти платоновых тел и обладает симметрией вращения пятого порядка. Однако, у этого во многих отношениях идеального многогранника есть недостаток. Дело в том, что правильными пятиугольниками нельзя без зазоров покрыть плоскость. Также правильными додекаэдрами невозможно плотно заполнить пространство. Из этого следует невозможность существования кристаллов с осями симметрии пятого порядка и невозможность существования кристаллов в форме платонова додекаэдра. Однако, известны вирусы и белки́ в форме такого додекаэдра, с осями симметрии пятого порядка. Предполагают, что они приобрели такую форму во избежание кристаллизации.

Пентагондодекаэдр

Это семейство тел с двенадцатью гранями в виде одинаковых, но не правильных пятиугольников, различающихся формой этих пятиугольников. Грани — неправильные пятиугольники, симметричные относительно плоскости, проходящей через центр фигуры. Визуально П. очень похож на платоново тело, но имеет совсем другую симметрию — центральный вид симметрии кубической сингонии. Часть тел из этого семейства заполняет пространство без зазора, потому пентагондодекаэдр это одна из простых форм кристаллов. Огранка кристаллов пентагондодекаэдром характерна, например, для пирита.

Ромбододекаэдр

Тело, огранённое равными ромбами и являющаяся двойственным кубооктаэдру многогранником.

Кристаллы граната в форме ромбододекаэдров

Между пентагондодекаэдром и ромбододекаэдром существует непосредственная связь. Пентагондодекаэдр получается из ромбододекаэдра, если отклонить грань ромбододекаэдра в сторону вершины. В этом смысле, пентагондодекаэдр является переходной формой между кубом и ромбододекаэдром. Ромбододекаэдры заполняют пространство без пустот и существуют кристаллы (медь и другие металлы структурного типа меди — золото, никель, алюминий, серебро, а также гранат, пр.) в форме ромбободекаэдров (ромбододекаэдральные соты соответствуют гранецентрированной кубической кристаллической (ГЦК, FCC) решётке)

Трапецеромбический додекаэдр

Трапеце-ромбический додекаэдр. Если мысленно повернуть нижние ромбические грани относительно вертикальной оси симметрии на 120° и построить новые пересечения с вертикальными жёлтыми гранями, то получится ромбический додекаэдр.
Трапеце-ромбические пространственные соты

Ещё одна интересная форма додекаэдра, грани которой состоят из ромбов и трапеций. Интересна она тем, что соответствует гексагональной плотнейшей упаковке (ГПУ), родственной гранецентрированной кубической рещётке (ГЦК), обе из которых являются способом максимально плотной упаковки равных сфер и встречаются в кристаллах, состоящих из атомов равного размера (структурный тип магния).

Ссылки