晶体学复习思考

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1、 结晶学结晶学复习与思考复习与思考第一章第一章 晶体与非晶体的概念晶体与非晶体的概念本章重点：本章重点：基本概念基本概念n晶体晶体n空间格子空间格子基本知识基本知识n晶体的基本性质晶体的基本性质n空间格子的组成要素空间格子的组成要素1.1.基本概念基本概念晶体晶体晶体是内部质点在三维空间周期性重复排晶体是内部质点在三维空间周期性重复排列的固体，或者说，晶体是具有格子构造列的固体，或者说，晶体是具有格子构造的固体。的固体。空间格子空间格子空间格子是表示晶体结构中质点重复规律空间格子是表示晶体结构中质点重复规律的立体几何图形。的立体几何图形。2.2.基本知识基本知识晶体的性质晶体的性质自范性、异向

2、性、均一性、对称性、稳定自范性、异向性、均一性、对称性、稳定性、定熔性。性、定熔性。空间格子的组成要素空间格子的组成要素结点、行列、面网、单位平行六面体。结点、行列、面网、单位平行六面体。特别提示特别提示n结点结点空间格子中的点，为几何点，代表晶体空间格子中的点，为几何点，代表晶体结构中的相当点。结构中的相当点。n单位平行六面体单位平行六面体空间格子的最小重复单位。空间格子的最小重复单位。3.3.思考与判断思考与判断n晶体的均一性与异向性是矛盾的晶体的均一性与异向性是矛盾的n晶体是具有几何多面体外形的固体晶体是具有几何多面体外形的固体n结点是空间格子中的点，为几何点结点是空间格子中的点，为几何

3、点n结点代表晶体结构中的相当点结点代表晶体结构中的相当点n单位平行六面体是空间格子的最小重复单单位平行六面体是空间格子的最小重复单位位n结点是空间格子的最小重复单位结点是空间格子的最小重复单位第二章第二章 晶体生长的基本规律晶体生长的基本规律本章重点：本章重点：n层生长理论的基本要点及应用层生长理论的基本要点及应用n布拉维法则及局限性布拉维法则及局限性1.1.关于晶体生长的理论关于晶体生长的理论层生长理论层生长理论基本内容基本内容n晶核上的三种位置晶核上的三种位置n质点的堆积顺序质点的堆积顺序可以解释的现象可以解释的现象n晶体的几何多面体形态晶体的几何多面体形态n晶体中的环带构造晶体中的环带构

4、造n同种晶体的不同个体，对应晶面间的夹同种晶体的不同个体，对应晶面间的夹角不变角不变n某些晶体内部的沙钟构造某些晶体内部的沙钟构造晶体的阶梯状生长晶体的阶梯状生长晶体的螺旋生长晶体的螺旋生长. .关于晶面发育的理论关于晶面发育的理论布拉维法则布拉维法则实际晶体往往为面网密度大的面网所包围。实际晶体往往为面网密度大的面网所包围。居里居里- -吴理夫原理吴理夫原理居里：晶体生长的平衡态表面能最小；居里：晶体生长的平衡态表面能最小；吴理夫：生长速度快的晶面表面能大。吴理夫：生长速度快的晶面表面能大。周期键链理论周期键链理论nF面：又称平坦面。面：又称平坦面。nS面：面： 又称阶梯面。又称阶梯面。nK

5、面：又称扭折面。面：又称扭折面。晶体上晶体上F面长发育成较大的面，面长发育成较大的面，K面罕见面罕见或缺失。或缺失。 . .思考题思考题每一种晶体都有自己的常见形态，同一每一种晶体都有自己的常见形态，同一种晶体又会具有不同的形态，为什么？种晶体又会具有不同的形态，为什么？布拉维法则指出：实际晶体往往为面网密布拉维法则指出：实际晶体往往为面网密度大的面网所包围。在一个晶体结构中，度大的面网所包围。在一个晶体结构中，这些面网是有限的，它们常常发育为实际这些面网是有限的，它们常常发育为实际晶面，使晶体具有习见形态。晶面，使晶体具有习见形态。布拉维法则没有考虑温度、压力、组分浓布拉维法则没有考虑温度、

6、压力、组分浓度、涡流等对晶面生长速度的影响。度、涡流等对晶面生长速度的影响。实际上，由于环境因素的影响，会出现许实际上，由于环境因素的影响，会出现许多偏离布拉维法则的现象。因此，某种晶多偏离布拉维法则的现象。因此，某种晶体虽然有其习见形态，但也可以出现其他体虽然有其习见形态，但也可以出现其他形态。例如萤石，可以是立方体，也可以形态。例如萤石，可以是立方体，也可以是八面体。这表明在不同环境下，立方体是八面体。这表明在不同环境下，立方体面网和八面体面网的生长速度发生了变面网和八面体面网的生长速度发生了变化。化。第三章第三章 晶体的面角恒等与投影晶体的面角恒等与投影本章重点本章重点基本概念基本概念面

7、角恒等定律面角恒等定律极距角（极距角（）方位角（方位角（ ）基本知识基本知识n晶面、直线、平面的球面投影规律晶面、直线、平面的球面投影规律n晶面、直线、平面极射赤平投影规律晶面、直线、平面极射赤平投影规律n球面坐标球面坐标、的含义及度量的含义及度量n吴氏网的应用吴氏网的应用1.1.基本概念基本概念面角恒等定律面角恒等定律同种晶体，对应晶面间的夹角恒等。同种晶体，对应晶面间的夹角恒等。极距角（极距角（）投影轴与晶面法线或直线间的夹角，即投投影轴与晶面法线或直线间的夹角，即投影球面上影球面上N点与投影点之间的圆弧度数。点与投影点之间的圆弧度数。极距角都是从北极极距角都是从北极N点开始度量，从投影点

8、开始度量，从投影球球N极到极到S极，共分极，共分180。 方位角（方位角（ ）包含晶面法线或直线要素的子午面与零子包含晶面法线或直线要素的子午面与零子午面之间的夹角。即球面上投影点所在的午面之间的夹角。即球面上投影点所在的子午线与零子午线之间水平圆弧的度数，子午线与零子午线之间水平圆弧的度数，故称方位角。故称方位角。2.基本知识基本知识晶体的球面投影规律晶体的球面投影规律直线的球面投影直线的球面投影n一条直线在球面上有两个投影点。一条直线在球面上有两个投影点。n同一晶体上方向相同的直线，球面投影同一晶体上方向相同的直线，球面投影点的位置相同。点的位置相同。晶面的球面投影晶面的球面投影n晶面在球

9、面上的投影为一个点晶面在球面上的投影为一个点n球面投影点只能反映晶面的空间方位，球面投影点只能反映晶面的空间方位，与晶面的实际形态和大小无关与晶面的实际形态和大小无关平面的球面投影平面的球面投影n晶体上任一平面的球面投影均为圆：晶体上任一平面的球面投影均为圆：n过投影球中心过投影球中心-大圆；大圆；n不过投影球中心不过投影球中心-小圆。小圆。极射赤平投影极射赤平投影规律规律晶面的极射赤平投影晶面的极射赤平投影n与投影平面平行的晶面在基圆中心；与投影平面平行的晶面在基圆中心；n与投影平面垂直的晶面在基圆上；与投影平面垂直的晶面在基圆上；n与投影平面斜交晶面在基圆内与投影平面斜交晶面在基圆内直线的

10、极射赤平投影直线的极射赤平投影n与投影平面平行在基圆上；与投影平面平行在基圆上；n与投影平面垂直在基圆中心；与投影平面垂直在基圆中心；n与投影平面斜交在基圆内。与投影平面斜交在基圆内。任意一条直线的两个投影点，方位角相任意一条直线的两个投影点，方位角相差差180 ，极距角互补。，极距角互补。平面的极射赤平投影平面的极射赤平投影n过投影中心的平面过投影中心的平面p与投影平面平行：基圆与投影平面平行：基圆p与投影平面垂直：基圆直径与投影平面垂直：基圆直径p与投影平面斜交：以基圆直径为弦的大与投影平面斜交：以基圆直径为弦的大圆弧圆弧n不过投影中心的平面不过投影中心的平面p与投影平面平行：小圆，且与基

11、圆同心与投影平面平行：小圆，且与基圆同心p与投影平面垂直：小圆弧与投影平面垂直：小圆弧p与投影平面斜交：小圆，与基圆不同心与投影平面斜交：小圆，与基圆不同心吴氏网用途吴氏网用途n在基圆上可以度量方位角在基圆上可以度量方位角 ；n直径上的刻度可以度量极距角直径上的刻度可以度量极距角 ；n大圆弧上的刻度可以度量两晶面之间的大圆弧上的刻度可以度量两晶面之间的面角或两直线之间的夹角。面角或两直线之间的夹角。 .思考与练习思考与练习已知锡石的测角数据：已知锡石的测角数据：a(=000，=9000)m(=4500，=9000)e(=000，=3355)s(=4500，=4333)作出上述晶面的极射赤平投影